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無線電監聽樂趣多:
超長波接收機

No.43   1996 Aug.   p121~123,   by 林茂榮 / BV5OC



    在資訊發達的社會,不知道你是不是不知不覺中,已經染上了會緊追著最新新聞不放,也許 CNN 的新聞不錯,而華文的有線電視網也出現了新聞網。若是你對新聞一點也不關心,那麼總該對音樂會有興趣吧!我說的是沒有廣告的音樂,很難想像吧!這些在超低頻內都有!怎麼會呢?


副載波的報讀服務

    國外有所謂的報讀服務,此乃針對盲胞的一項服務,這是一種遍及全國網路也偶有獨立的區域網路的無線電 FM 廣播,這類廣播全天以報讀各類出版品的方式來服務盲胞,以這類的服務而言,可以報讀遍及國內各大早報、日報,及晚報等內容,可惜島內的 FM 廣播還沒有這項服務。

    這類服務是怎麼做的呢?通常是以國家資源為中心的機構,透過衛星網路連結全國廣播網路,做整天 24 小時的服務,有些電台是純粹轉播這些報讀資訊,有些電台則加入地區性報紙的報讀服務,做這些服務時,只要選擇適當時機 (重複的內容) 切斷,並加入自行製作的報讀服務就可以了。

    這些座落在各地的 FM 廣播電台,是以不影響其正常廣播的「副載波」,把這些報讀內容隨同正常的節目發射出去的,這些廣播無法在正常的 FM 接收機聽到聲音,下面有三個業餘的方法可以聽到這些副載波的廣播。副載波還有許多其他用途,例如某個廣播電台有全國性的 FM 廣播網路及 AM 廣播系統,當 AM 廣播系統 (發射台) 要播出與 FM 網有不同的節目內容時,就可以利用到載波把 AM 節目內容傳送到 AM 發射台。


超低頻有哪些訊號

10KHz ~ 160KHz:大洋導航及無線電傳服務,也有其他如軍事等用途。
160KHz ~ 190KHz:無須執照的業餘無線電實驗 (有技術法規限制)。
150KHz ~ 280KKHz:長波廣播,台灣常可以聽到蘇聯的電台。
190KHz ~ 410KHz:無線電標幟台服務,有些是做氣象服務。
410KHz ~ 500KHz:海岸電台服務頻率。


以超低頻收聽 FM 副載波的方法

    通常 FM 的副載波有兩個頻率,分別是 67KHz 或是 92KHz,這訊號內容是屬於 FM 廣播訊號的一部份,下面所述的三種方法,就是要把 FM 廣播中的副載波成份解調出來。

    方法一:首先查看短波接收機上是否有接收 67KHz 的能力,而且必須是 FM 模式。大多數的所謂全波段接收機,最低的接收頻率是 100KHz,但也有某些例外,例如 BEARCAT DX-1000 可以低到 10KHz,而 ICOM R-72 則可以低到 30KHz,YAESU FRG-100 也可以接收低到 50KHz,如果你有接收機可以低到 67KHz,那真是幸運,否則只有尋求方法二。

    為了接收 FM 副載波內的訊息,只要從任何 FM 接收機的耳機插孔接出訊號,以隔離線接到短波接收機,參看圖 7,大多數的 FM 收音機的耳機插座都是 3mm 立體輸出型,至於短波接收機天線輸入座,不是 PL-259 (俗稱 M 座),就是蓮花座 (或稱為 RCA 座),因此需要以隔離線兩端分別接上 M 頭及 RCA 頭。

Fig 07
圖 7:利用短波接收機接收 FM 接收機副載波訊號。

    當銲接 FM 接收機耳機訊號及短波收音機天線之間的連接線時,別忘了在隔離線的中心線串接一只 0.001uF 電容,參看圖 8,這可以避免副載波訊號受到干擾。然後就可以在 FM 接收機耳機插孔及短波接收機天線端上接妥這條隔離線,短波接收機的頻率設定在 67KHz,模式是 FM,此時打開 FM 接收機,找到某些 FM 電台,應該可以聽到報讀的副載波服務,如果聽不到,短波接收機頻率可以改為 92KHz,如果這兩個頻率都沒有,可以自行在其他頻率我找看,或者是打電話到 FM 電台詢問,大多數大都會的 FM 電台都有副載波的報讀服務。

    當聽到副載波訊號的聲音時,可以加大 FM 接收機的音量,直到短波接收機出現了來自 FM 接收機的雜音,然後把 FM 接收機音量往回轉一些,然後利用短波接收機的音量來調整副載波的報讀聲音。

Fig 08
圖 8:FM 接收機耳機輸出端子與短波接收機天線端子之間的連線。

    如果正打算要買一部短波接收機,則可以注意一下,最低頻率是不是低於 100KHz,注意超低頻的接收能力。而一般業餘無線電台使用的收發機,一定要注意,千萬不要與 FM 接收機連線之下發射訊號,因為這可能會燒壞掉 FM 接收機,一般的 FM 接收機是無法抵抗 100 瓦輸出功率的。

    方法二:如果有短波接收機,但是接收頻率最低只到 100KHz,那也沒關係,因為有一種稱為「超低頻轉頻器」的商品,可以把超低頻的頻率轉到高頻 (短波) 上來,例如把 10~500KHz 轉到 3510~4000KHz,這樣以任何全波段短波接收機就可以接收到超低頻訊號了。

    使用超低頻轉頻器時,只要利用如圖 8 所示的連接線把 FM 接收機與超低頻轉頻器連接起來,再把超低頻轉頻器接到短波接收機上,如圖 9 所示。此時短波接收機的頻率要設定在 3567 (或 3592) KHz,這相當於接收 67 (或 92) KHz 的訊號;當在短波接收機內聽到副載波報讀訊號時,以前述的方式一樣,先調整 FM 接收機的音量,再以短波接收機的音量來調報讀聲音的大小。

Fig 09
圖 9:利用超低頻轉頻器及短波接收機來接收 FM 接收機副載波訊號。

    方法三:最直接的方法,就是購買附有可以接收副載波的 FM 接收機,這在台灣市場上還是要很費心機才能找到,這種 FM 接收機本來就不是很昂貴的,但是因為市場規模小,所以不容易買到。


利用 R-71 接收 100KHz 以下的訊號

    下面是利用一些技巧性的操作,使得原本只能低到 100KHz 的 R-71 可以接收頻率更低的訊號,雖不保證奏效,假如有 R-71 者,不妨試一試:

    一、如果 R-71 接收機的 32 個記憶頻道都是存有頻率資料的話,可以利用 FUNC 及 CLEAR 按鈕清出一個空白的記憶頻道。

    二、壓 VFO M 鈕,使 R-71 在記憶頻道模式上工作。

    三、現在要用雙手,一隻手讓切換記憶頻道的旋鈕在空白頻道及放有頻率資料的頻道之間快速轉動,另外一隻手在主調鈕上快速轉動,這樣持續動作著,面板上的頻率顯示可能會出現 0.000.0,此時馬上停手。

    四、壓下 WRITE 鈕,把這 0.000.0 存入空白的記憶頻道內。這樣就可以利用記憶頻道叫出 0.000.0,然後頻率調整鈕順時針方向旋轉,就可以選擇介於 0-100KHz 之間的頻率。

    日後要是想選擇 100KHz 以下的訊號,則只要選擇記憶著 0.000.0 的頻道,把這頻率叫到 VFO 來,然後就可以進入低於 100KHz 以下的世界,就不用再雙手忙碌去闖出 100KHz 到更低的頻率上去,如果你也有 R-71 的話,試看看吧!


超長波接收機

    NE602 這枚八隻腳的 IC 裡頭包含有電源穩壓線路、振盪線路、輸入差動放大器、及主動式混頻器。裡頭的振盪線路有能力振盪到高達 200MHz,而內附的主動式混頻器在雜音指數低於 5dB 的情況下,增益高達 18dB,最重要的是這枚 IC 的耗電量很低,通常低於 3mA,特別適用於乾電池供電的手提設備上。

    圖 10 是一部可以接收標幟台訊號及許許多多神祕的低頻訊號的超長波接收機,可以接收到 150~250KHz 之間的長波訊號,以 NE602 (U1) 為中心,輸入線路之前有以 2N3904 所組成的射極隨耦器做為天線與 U1 輸入之間的匹配。

    電感 L1 及電容 C7 形成一個簡易的低通濾波器,這線路可以把大於 250KHz 以上的訊號衰減,以防止一般很強的 AM 廣播訊號進入到 U1 去。L2、C8、C9、及 C11 等零件組成的調諧線路,與 U1 內部的振盪電晶體共同決定了振盪頻率,C11 是一般接收機使用的 31pF 可變電容,它可以使振盪線路的輸出訊號頻率介於 150KHz 到 250KHz 之間。

Fig 10
圖 10:圖中超長波接收機是以 NE602 (U1) 為中心。輸入線路之前有以 2N3904 所組成的射極隨偶器做為天線與 U1 輸入之間的匹配。

    訊號由天線拾取之後,經由 Q1 的輸入緩衝線路,就進入到 U1 的輸入腳,在 U1 裡頭把輸入的訊號與本地振盪訊號做混頻,而把平衡式的聲頻結果輸出到第 4、5 腳。這訊號被拉到變壓器 T1 的初級,次級則接往低功率的聲頻放大器,這是由 LM386 (U2) 組成的,此聲頻放大器的音量可以由 R6 調整,放大後的訊號就直接去驅動喇叭 SPKR1。

    這部屬於一般稱做「直接轉換式」的接收機,特點是把接收天線進來的射頻訊號由混頻器和本地振盪訊號直接轉換成聲頻訊號輸出,選台就由與接收訊號頻率很接近的本地振盪訊號來決定。一般說來,自製者對於直接轉換式接收機的興趣很濃,一方面是這類接收機的結構簡單容易自製,也有很好的靈敏度。

    供超長波接收機使用的天線,長度要盡可能長,架設高度也要挑選最高的地方,這樣才能有效地捕捉長波訊號,雖然使用短天線也可以毫不費力接收到超長波訊號,但是先摒棄短天線收不到微弱訊號不談,實際上製作各類超長波天線的實驗,也和製作超長波接收機同樣有趣。 END



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