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享受低功率通訊的樂趣

No.37   1996 Feb.   p58~63,   by 林茂榮 Paul Lin / BV5OC, P.O. Box 23-575, Changhua



    你曾經想過嘗試 QRP 低功率通訊,但就是有些問題一直都在困擾著,現在我們就來試著收拾那些問題……



    歡迎來到多彩多姿的 QRP 低功率通訊世界,本文就要把這豐富的低功率通訊世界介紹給你,並且從本身投入這塊園地已經多年的經驗,來和你一起分享低功率通訊的樂趣。

    低功率通訊就好比是一首已經流行過的歌曲,因此現在談 QRP,就好像是老歌新唱般,不過你會發現,在業餘無線電領域內,就像懷念老歌一樣地談低功率通訊,不只我一個。

    一談到低功率通訊,我們要有一個基本信念,那就是:QRP 是一項老傳統技藝,絕不是一種新潮流、新想法。


大功率 (QRO) 與小功率 (QRP) 的對立主張

    早在 1920 及 1930 年代,一些主流派的業餘無線電家,隨著科技與電子元件的發展,普遍接受越來越大發射功率的新主張;於此同時,也有一些主張使用低功率通訊的先輩們,他們甚至提出證明,要做遠距離通訊,並不需要太大的發射功率。這些意志堅定的低功率通訊愛好者,也經由實驗過程,磨練出卓絕的通訊手藝,並訓練出純熟的業餘無線電操作能力,他們更是做過各種天線及發射機的相關實驗,而這些讓發射機與天線更有效率的種種實驗,後來對業餘無線電也貢獻不少。


低功率通訊愛好者

    QRPer 這一名詞,是從 Q 簡碼中的 QRP 衍生出來的,意思是指把通訊功率降低的這一群人;而所謂的低功率是指 5 瓦以下 (這是美國的說法,日本則是指 2 瓦以下,這些都是約定俗成的講法,目前在台灣,因為 QRPer 不多,對於低功率的定義也就沒有約定俗成的講法,以台灣的通訊環境,關於低功率通訊,我寧可提出 1 瓦以下的說法)。

    今日的 QRPer,佔有很大的優勢,他們可以改善發射機與接收機性能、採用高增益的天線,及許許多多前人所累積的經驗。還有世界各地有數不完的各種 QRP 團體或是俱樂部,這就形成了低功率通訊更具有挑戰性,刺激、而且有趣。


QRP 哲理

    除非經由小心翼翼的規劃,及操作時有出類拔萃的技巧,否則低功率通訊不容易成功。例如,有經驗的低功率通訊愛好者,知道如何抓住最好時機,與世界各地的電台做低功率通訊接觸。這有如對持「功率越大越好」的群眾展開攻擊,因為如果說,100 瓦還差強人意,那麼 1000 瓦不是更好嗎?一些高功率愛好者,面對著波段愈來愈擁擠的窘況時,就是一味的把功率越開越大,這種不明究理的使用功率,其實是目光太短淺了,其後果只會增加相互干擾的嚴重性。

    而 QRPer 低功率愛好者盡是菁英份子,絕不會犯這類的錯誤,而且都是以低功率操作為榮,因此也蔑視毫無限制的使用過大的功率。低功率還可以引用無汙染性的能源,像是太陽能電池,或是風力發電,而且,低功率操作,可以把操作無線電所引起的副作用降到最低,甚至完全消除。


低功率行得通嗎?

Fig 01
圖 1:依接收訊號強度表來看,1000 瓦與 5 瓦之間,只差了 4 個刻度。

    實際上,當你把功率從 100 瓦降到 5 瓦,所減少的功率以 dB 表示時,只有 13dB,乍聽之下,功率好像降低不少,但是若以接收力的訊號強度表來看的話,假設 S 表上每 1 刻度是 6dB,那麼功率相差 13dB 時,在訊號強度表上,也只不過差了 2 個刻度。

    參看圖 1,可以說明這個概念,我們先假設有一電台使用 1,000 瓦的發射功率,使接收到的訊號強度是 S9,這樣在接收機上的訊號強度指示每減少 1 個刻度,就是功率降低了 3/4 (例如,訊號強度從 59 降到 58,就表示功率從 1,000 瓦降到 250 瓦)。你可以從圖 1 看出來,從接收訊號強度表來看,1,000 瓦與 5 瓦之間,只差了 4 個刻度。此時我們若是使用 5 瓦的話,接收端的訊號強度是 S5,這應該還算是不錯的訊號;除非碰到了擁擠不堪的情況,或者是突然傳導情況惡化,否則應該是很容易抄收才對。

    上頭不就證明了,在理論上,低功率通訊是可行的!也許你依然存疑,在真實的通訊世界裡,又會是怎麼樣呢?何不邁開步伐,進入到低功率通訊裡來印證一下呢?


調整收發機,操作低功率通訊

Fig 02
圖 2:這個簡單的線路。透過 ALC 端子,就可以把發射機的功率降到 5 瓦以下。

    要加入低功率通訊世界,不用急著買新的低功率收發機設備,現有的收發機大都可以更改成低功率通訊使用,例如許多收發機上就有調整發射機輸出功率的旋鈕,只要利用這旋鈕把功率降到 5 瓦就可以了;萬一收發機上的這旋鈕的調整範圍,不能把發射功率降到 5 瓦,那也沒關係,因為一般收發機都有 ALC 端子,這是為了接用線性放大器用的;參看圖 2。這樣簡單的線路,透過 ALC 端子,就可以把功率降到 5 瓦以下;再不然,也可以使用圖 3 的方式,把輸出功率衰減下來。這樣一來,你就可以輕輕鬆鬆開始走進低功率通訊的世界裡。

Fig 03
圖 3:以串接衰減器的方式,也可以把輸出功率衰減下來。



關於低功率收發機的一些建言

■更改現成的收發機設備

我主要的低功率通訊收發機,是由 IC-735 改裝的,還有一些是日本製的 MIZUHO 產品,也有一些自製的套件;而我在 IC-735 也裝上了窄頻的 CW 濾波器,先後也試過 FT-990 及 T5-850,這些都可以拿來改裝做低功率通訊用的收發機。

也許你會問,為什麼要用這些一般的收發機呢?這是因為這些收發機中的接收機靈敏度、選擇性、及穩定度方面,表現的都相當出色,一般自製的接收機是無法與之相比的;當然你要是已經有所謂的通訊接收機 (涵蓋一般高頻的高級接收機),也可以拿來配合自製的低功率 CW 發射機使用。

使用現成的收發機,優點還真不少,除了可以發揮絕佳的接收性能外,中頻頻寬可以選擇、有方便的頻率記億操作,如果是比較新的機種,還裝配有數位濾波器呢!而這些,絕對是自製的直接轉換式或是超外差式接收機無法提供的。

■自製通訊設備

令低功率通訊愛好者感到既刺激又需可以引以自豪的,就是使用自己製作的收發機設備,因為功率低,所以很明顯的,低功率通訊設備都可以很簡單,就算是你對電子專業很生疏,也可以買現成的套件,自行製作;要是你對電子感興趣,甚至可以自行設計電子線路;要是真的很投入,世界各地有許多低功率愛好者團體,發行有通訊冊子,許多業餘無線電雜誌也都有低功率愛好者專欄,更有許許多多的低功率製作文章,這些製作專題對於喜好低功率通訊者而言,都可以成為很好的經驗。所以你也可以在低功率通訊愛好者自製領域內,一展身手。


哪裡有低功率通訊活動

    低功率通訊接觸不僅刺激有趣,而且還會上癮,最好還要能夠與低功率電台相互通訊,為了更容易發現其他低功率電台,你可以在每個波段上的低功率呼叫頻率,來找其他的低功率電台,參看表 1。

公尺波段 CW (KHz) SSB (KHz)
160 1810, 1843 (歐洲) 1910
80 3560, 3710 (歐洲) 3985
40 7040, 7030 (歐洲) 7285, 7060
30 10106
20 14060 14285
15 21060 21385
10 28060 28385
表 1:低功率通訊的主要呼叫頻率。

    每當我走近電台操作桌時,雖然無所事事,我總會把機器打開,接收頻率調到低功率通訊的呼叫頻率上。碰到任何低功率通訊比賽時,當然這些頻率也就成為最好的基地,而一般的低功率通訊對話,也都是集中在呼叫頻率上下 10KHz 左右進行的。


使用什麼通訊模式

■CW 模式可以通得最遠

現在我們要談及使用的通訊模式。當然 CW 是低功率通訊最理想的模式,為什麼呢?簡而言之,可以說 CW 比 SSB 單邊帶更有效率;光說是更有效率,那到底是差多少呢?根據可靠的說法,CW 在訊號與背景雜音是 3:1 的情況,還能正常抄收,而要是換上 SSB 訊號,背景雜音的比例要降到 7:1 才能抄收,這也就是說,在同樣的情況下,CW 訊號比 SSB 訊號更容易抄收兩倍;或者是說,把 CW 和 SSB 拿來比較的話,雙方條件相同時,5 瓦的 SSB 訊號,就相當於 2.5 瓦的 CW 訊號。

■低功率單邊帶通訊需要更高的技巧

以我的經驗,SSB 單邊帶的確也可以做低功率通訊,我也曾在網路上與所謂的低功率電台接觸。不過,以單邊帶做低功率通訊,困難的確不少,這不僅是功率不相稱,還有接收端常會有過大背景雜音的問題,所以針對 SSB 低功率通訊而言,對方的接收技巧扮演了很重要的角色。

一般的 SSB 操作者,並不習慣從一大團的雜訊中,撿拾出真正的訊號。而對於 CW 操作者就不一樣了,他們平日就很習慣背景雜音重的環境,這尤其是在比賽期間,或者是傳導狀況很差時,更能看得出來。在這些情況,老練的 CW 匠,可以輕輕鬆鬆地在雜訊超過 S9+20dB 的惡劣情況下抄收微弱的 CW 訊號。


抱持的態度和期望

    一旦你涉足到低功率通訊領域,自然就會慢慢熟悉低功率通訊的基本操作,下面是根據以往經驗所寫下來的:

■如何做 CQ 呼叫、回答它台的 CQ

有些低功率通訊愛好者建議,凡是以低功率操作,最好不要發出 CQ 呼叫,當然這樣的主張,就會有人反駁,那要是沒有人發出呼叫,怎麼有機會彼此通訊呢?所以,要是波段內訊號擁擠,你的訊號可能就完全被埋在喧鬧聲中,那就省省吧!CQ 也沒有用。要是波段內的訊號不多 (要注意是不是傳導情況不好),或者是在低功率通訊的呼叫頻率內,那就大膽地發出 CQ 吧!

而回答低功率台 CQ 呼叫時,要特別注意,一般這類電台總會認為回答的電台應該是一般的 100 瓦電台,如果對方電台訊號不很強,那你的電台訊號就更弱了,有時就只能碰碰運氣了,然而事實上可能有不少的低功率電台在頻率上,只是無法表現出這事實而已,所以說要常保碰碰運氣的念頭。

■如何在遠征電台的 PILE-UP 狀況下工作

以低功率要打斷 DX 遠征電台身處一大堆國際電台搶呼的 PILE-UP 狀況,很不簡單,需要一些技巧,不過最好的工具一定要準備,那就是「耐性」。

首先,你一定要花時間研究 PILE-UP 通訊狀況,然後置身其中,在吵鬧聲中靜靜地體會別人的技巧。知道了該在什麼時候或是在什麼頻率發訊號,雖然並不能保證可以有成功的通訊接觸機會,但是時機錯了,或是頻率不對,那保證是沒有成功的可能。

有一種技巧就叫做「抓尾巴」 (TAIL-ENDING),你需要小心翼翼地監聽進行中的通訊,當與 DX 電台通訊的電台即將結束通訊時,就在他放開 PTT 的剎那間,你要及時發出訊號,你的訊號也許強度不夠,但這時的 DX 台,就不會有幾百個電台的 PILE-UP 狀況所造成的干擾場面。

另外,在適當的通訊語句中加上 QRP 字眼,讓人知道你是低功率電台,也許 DX 合會專為你安排機會。我就曾在通訊網路中經驗到,主控總是會先安排通訊機會給低功率電台。

    你也可以從許多書本 (例如美國 ARRL 出版)當中,得到操作低功率時很有用的一些小點子。

    如果無法和特定的 DX 電台成功通訊,那也先別沮喪,也許電波的傳導狀況根本很糟,那就趁這個時候,騰出時間陪陪家人。我建議凡是低功率通訊愛好者,都應盡可能多學習電波傳導理論、天線理論、以及 DX 操作技巧,不要一開始碰到無法突破場面和其他電台搭起成功的通訊接觸,就覺得凡事格格不入,也許湊巧你碰到的電台,操作者的技藝尚未開竅;也有可能他的通訊設備或是天線出了問題。

    總之,千萬不要放棄,只要持之以恆,你一定會成功。


一些操作實務上的建議

    為了讓低功率通訊真正能成為最大的享受,你必須培養 (或者說是發展) 出整套的祕訣,下面是一些低功率通訊愛好者的數十年累積經驗:

■培養純熟的接收技巧

成功的低功率通訊愛好者,一定也是非常善於收聽的接收專家。針對個人的操作習慣而言,再也沒有哪方面是要像接收技巧下那麼大的功夫。

要常開機,然後利用所謂的掃描技巧,現在你就像是偵探一樣,要尋找出線索,有哪些電台出現,哪一些地方、哪一個波段有很好的電波傳導狀況,先集中在其一波段,由低頻波段開始,一面往高頻的波段繼續搜尋,一面記下所有監聽到的電台,就是要常常這樣練習。掃描技巧不只有趣好玩,最重要的是可以很快地增加電波傳導狀況的知識及了解每個波段的特性。

此外,養成良好的接收習慣,也可以讓你很快盯上有哪些 DX 活動,一但你養成了良好的接收習慣,就可以開始往 WAC、WAS、 DXCC、及 WAZ 等低功率通訊獎狀邁進。

■設定可行的目標

一旦你開始利用功率 5 瓦以下做通訊接觸,你一定會開始心癢癢地,想要申請各種有名的通訊獎狀,或是一些「漂亮壁紙」 (有些極為漂亮的通訊獎狀非常容易申請,到手之後掛在操作室的牆上,就像是漂亮的壁紙)。但是,這畢竟是一項新的嗜好領域,你不能一味地讓這喜好升高溫,而是要適當地調節或是緩和一下,此時你可以理性地安排計畫,要申請哪些獎狀,必須要有哪些通訊國家,合理的定出一個截止日期,讓自己來實現這目標;例如 WAC 三個月、WAS 一年、DXCC 兩年等等;有了目標之後,你就可以很從容地進行低功率通訊活動。

■盡情享受低功率通訊的樂趣

低功率通訊可以算是一門很溫純的藝術,利用很低的發射功率,來訓練自己操作業餘無線電的能力,你可以衡量能力,以自己的步伐來追求低功率通訊。對於大多數的低功率通訊愛好者而言,低功率通訊都能讓他們回想起剛剛走入業餘無線電時的記憶。想到利用點亮一只小燈泡都不夠用的電力,就能夠和世界各地通訊,那豈不是令人興奮不已嗎?因此,每次以低功率和別人通訊接觸之後,都會感到是一份了不起的成就。

■設法參加一些國際性的低功率通訊俱樂部團體

參看表 2,那是一份分佈世界各地著名的低功率通訊愛好者團體,國際業餘無線電低功率愛好者團體 (QRP ARCI) 是世界最老,也是最有名的低功率通訊組織,大英國協低功率俱樂部 (G-QRP) 是世界上成長最快的低功率通訊團體,該俱樂部以注重「自製」而聞名。還有許許多多屬於區域性的低功率通訊愛好者團體。

每年都參加低功率通訊比賽,並且把成績單寄回負責單位,這樣做,不僅可以磨練你的操作技巧,還可以讓低功率通訊保持高溫。

■有效率的天線是低功率通訊成功的主要祕訣

當你經過幾次的低功率通訊接觸之後,你就必須花很多的時間和金錢來改善天線群,使每一只天線都達到出神入化的最完美境界。像是大約每隔三年就要把同軸饋送線全部更新 (一般同軸電纜的平均壽命是 10 年),而同軸電纜要向知名而可靠的商家購買,選擇低損失的同軸電纜。同時要想看看,是否還有辦法讓偶極天線架得更高。

我原先使用的同軸電纜是 RG-8X (有人稱它是迷你 RG-8),但是在過去幾年裡,我先後都把他換上 RG-213 同軸電纜,這樣可以讓饋送損失降到最低,因為任何在同軸電纜中耗掉的訊號,都算是浪費,對於低功率通訊而言,希望把發射機輸出的每一毫瓦功率,都能送抵天線,而且低損失的饋送線,也有利於接收。

如果你有多波段垂直天線,或者是多波段定向天線,那該在固定的期間內,把它拆卸下來,徹底擦拭乾淨;受損或是破裂的零件,應該更新;同時也要仔細查看接地片等接點是否牢固;發現有任何腐蝕的地方,一定要清除,因為在天線結構中,金屬與金屬的接點一定要牢靠,不但天線會更有效率,也可以避免掉一些潛在的雜音產生。

一定要記得,天線系統的好壞,就好像是一只成敗開關,可以完全左右你低功率通訊的成敗,你花越多的時間在這上面,你就可以得到更好的結果。


廣為宣傳

    一旦被這隻 QRP 蟲咬住之後,你當然會有許多的成功經驗想和其他同好分享,最好的方法是透過愛好會或是社團,舉辦個 QRP 戶外活動,而且低功率通訊是最適合戶外活動的,這可以讓大家使用攜帶式的電源,以及簡便的天線。

    我總覺得再也沒有比低功率野外通訊活動,更能引起業餘無線電家或業餘無線電愛好者的興趣,因為低功率高頻通訊,可以很簡單地說明,並不需要太大的功率,就可以和世界各地通訊。

    另外一種宣揚低功率通訊福音的方法,就是到各種團體陳述自己的經驗,這很容易讓人感染低功率通訊的樂趣,也可以當場回答有關低功率通訊的相關問題。我碰到的最大難題是:沒有足夠的時間來回答大家所提出的問題。


低功率通訊隨時歡迎你

    但願這一簡短的 90 年代末的低功率通訊介紹,能引起你的興趣。末了,還是讓我想到剛剛提過的,早期,一些主流派的業餘無線電家,隨著科技的發展,接受越來越大的發射功率的新主張,在這同時,也出現一些主張在高頻應使用低功率通訊的先輩們,這些意志堅定的低功率通訊愛好者,以卓絕的通訊手藝,及純熟的業餘無線電操作能力,做遠距離通訊。現在,低功率通訊愛好者繼承這優良傳統,每天世界各地都有低功率通訊愛好者要告訴人們,「增大功率並不能替代操作技巧」!來吧,低功率通訊隨時歡迎你加入。 END

G-QRP 美國聯絡處: Mike Kligore, KG5F, 2046 Ash Hill Rd., Carrollton, TX 75007 U.S.A
入會費每年美金12元
QRP ARC Mike Bryce, WB8VGE, 2225 Mayflower NW, Massillon, OH 44647 U.S.A.
入會費每年美金12元,年會美金10元
NORCAL
QRP CLUB
Jim Cates, WA6GER, 324l Eastwood Rd., Sacramento, CA 95821 U.S.A.
入會費每年美金5元
NORTHWEST
QRP CLUB
Bill Todd, N7MFB, 2148 55th Ave Sw, Seattle, WA 98116 U.S.A.
入會費每年美金10元
QRP CLUB OF
NEW ENGLAND
Jack FraKe, NG1G, PO Box 1153, Barnard, VT 05031 U.S.A.
入會費每年美金10元、年會美金7元
W1 QRP CLUB P.O. Box 111, Brandon, WI 53919-111 U.S.A.
入會費隨緣,建議每年美金5到10元
表 2:世界各地的低功率通訊愛好者團體。



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