非周期信号的时域和频域:低频率高期望长波的低谷
非周期信号的时域和频域:低频率高期望长波的低谷地波无线电沿地球表面传播。由 Electronics-Notes.com 提供在我们深入了解 LowFER、MedFER 和 HiFER 频段的实际含义之前,值得注意的是,这些规则仅适用于美国。这并不是说这些频段在其他地方是非法的,但一定要在启动发射机之前检查您当地的频率分配。自马可尼首次进行无线电传输以来的 125 年里,频谱已被划分为范围和频段,其中大部分是为政府和大型电信公司保留的。面对所有企业的贪婪,在ARRL等组织的帮助下,“小家伙”设法开辟了自己的小角落。自 1914 年以来,ARRL 一直代表我们业余无线电爱好者的利益,并帮助保护为业余爱好者使用的频段。要真正利用在这些频段上传输的绝佳机会,您需要获得 FCC 颁发的许可证。执照真的不难拿到,你应该拿到,但如果你不想参加考试怎么办?或者,如果你太不耐烦了?好吧,不要担心,因为无线电频谱上也有一些空间供您使用。欢迎来到(合法!)
我们最常使用的是无线电波,其频率从3KHz到3000GHz。按照频率从低到高排序,3KHz到30KHz为甚低频,VLF是very low frequence的简写,然后如图所示,向右依此类推,频率越来越高,波长越来越短。
有一个很有意思的不同,就是国外通常是按频率来划分,而中国通常按波长来命名。例如国外会说VLF,而中国会说这是甚长波,其实含义是一致的,都指的是这一段频谱。为了有效的辐射能量,天线的长度与波长是成正比的,通常是波长的1/4,最短也不能短过1/10,然后信号才能够有效的辐射。
今天我们走近几个长波频率,了解实验性无线电频段LowFER、MedFER 和 HiFER。
作者:亚当·泽洛夫
自马可尼首次进行无线电传输以来的 125 年里,频谱已被划分为范围和频段,其中大部分是为政府和大型电信公司保留的。面对所有企业的贪婪,在ARRL等组织的帮助下,“小家伙”设法开辟了自己的小角落。自 1914 年以来,ARRL 一直代表我们业余无线电爱好者的利益,并帮助保护为业余爱好者使用的频段。要真正利用在这些频段上传输的绝佳机会,您需要获得 FCC 颁发的许可证。执照真的不难拿到,你应该拿到,但如果你不想参加考试怎么办?或者,如果你太不耐烦了?
好吧,不要担心,因为无线电频谱上也有一些空间供您使用。
欢迎来到(合法!)无执照无线电实验的美妙世界,一切皆有可能。好吧,除了可能性是无限的。有一些实验性无线电频段,称为 LowFER、MedFER 和 HiFER,欢迎任何人使用。在这三者中,LowFER 似乎是最有前途的。
让频段重新聚在一起在我们深入了解 LowFER、MedFER 和 HiFER 频段的实际含义之前,值得注意的是,这些规则仅适用于美国。这并不是说这些频段在其他地方是非法的,但一定要在启动发射机之前检查您当地的频率分配。
地波无线电沿地球表面传播。由 Electronics-Notes.com 提供
顾名思义,LowFER 包含三者中最低的频率范围,介于 160 kHz 和 190 kHz 之间,具有大约一英里的惊人波长。也称为 1750 米频段,该频率范围非常适合通过地波传播的长传输路径,这是一种无线电信号在地球表面移动的模式。这甚至可以轻松携带数百英里的低功率信号,偶尔通过一些大气黑魔法,信号可以传播数千英里。这些地波信号也可以很好地穿越水体,尤其是盐水。
MedFER 是中频实验频段,特别是从 510 kHz 到 1705 kHz。现在这个范围可能听起来很相似,因为它也被称为 AM 广播频段!没错,你可以用你的旧 AM 收音机收听这个。不过有一个问题——业余实验者的发射功率限制为 0.1 W,并且只能使用 3 米长的天线。虽然这很好玩,但在 500 W 专业电台上几乎没有机会在很远的地方听到,这些电台配备了占主导地位的巨大天线。
然后是高频实验频段 HiFER。它比其他的窄得多,只有 14 kHz 宽,它位于 13.56 MHz 的中心。该频段通常用于许多 RFID 应用,包括钥匙卡、公共交通支付和 Nintendo Amiibo。在这个频段上的实验仅限于极低的功率水平,在这样的功率水平下,信号只能传播几英寸,这对于 RFID 来说是完美的。
虽然在这些频段中的任何一个上都可以做很多事情,但 LowFER 似乎是一个让自己变得非常有趣的人。MidFER 和 HiFER 都将使用的功率限制得如此之低,以至于您无法分别伸手到屋外,甚至伸手可及的距离。
低频率,高期望与其他频段一样,LowFER 确实有一些限制——但它们的限制要少得多。首先也是最重要的是,发射器最后一次更换的功率不能超过 1 W。这仍然是相当低的功率,但是有一些数字模式,例如 WSPR,已知可以在某些情况下以 1 W 的功率传播到世界各地。天线长度也被限制为 15 米——与近两公里的波长相比,这似乎非常短。通常,此类线状天线的长度应调整为波长的一小部分——1、1/2、1/4 等,以实现最高效率。在这种情况下,“天线长度”还包括电台和天线之间的传输线。因此,通常将天线直接连接到 LowFER 电台以最大化天线的辐射长度。
正如您所想象的那样,由于我们在这里处理的频率如此之低,很少有商用解决方案可以让您通过 LowFER 进行广播——但这什么时候阻止了黑客和业余无线电社区?即使有这些限制,我们也看到了一些很棒的 kHz 范围项目,比如这个 Altoids Tin Beacon 和这个基于 Arduino 的发射器。如果您想从收听开始,现在有许多信标正在播放。
Altoids Tin Beacon
基于 Arduino 的发射器
带宽显然是一个问题,因此 LowFER 应用程序可能需要基于微控制器或基于计算机的解决方案来驱动它们,因此没有什么可以阻止您保持链接 7*24 全天候运行。所需的长天线也有利于固定操作。内部黑客空间低比特率数据网络?
你能低到什么程度?所以,现在轮到你了。你会用 LowFER 做什么?建造一个微型发射器并尝试与远方的朋友交谈?将一些瀑布艺术发送到 æther,希望某个遥远的黑客看到它?甚至可能只是搞一些老式的时尚 CW。尽管 LowFER 已经存在了一段时间,但我们认为这里仍有大量未开发的潜力可以让您享受一些疯狂的黑客乐趣。只要确保检查并遵守您当地的法律,并告诉我们您所做的任何很棒的事情!
瀑布艺术
网友点评迈克尔·布莱克 说:
这里的最终游戏是什么?用 equioment 进行试验,还是在广播中交谈?
27MHz 对于 100mW 输入发射器是免费的。无休止的对讲机,有些带有更好的接收器。我不知道现在美国的规则是怎么说的。有很多项目可以做,有点像建筑的灰色地带。Electronics Illustrated 甚至有一些项目,将发射器与短天线一起放置在高处,用于 DXing。除设备限制外,不反对远距离或发送 CW。International Crystal 甚至简要地提供了一个非常昂贵的商业版本。
然后在 70 年代,免许可被移至 49MHz。我不记得这是否禁止了新的 27MHz 免许可证单元。可能更严格的规则,但有时接收器更好,并且起床。高和范围增加。和乐队可以oen up。
当然还有 450MHz 左右的 FRS。
很长一段时间,AM广播频段被视为广播,设置了一个100mW的发射器并旋转一些唱片让附近的人听到。直到 70 年代或更晚,我才记得有多少关于两种方式或实验性的讨论。
160KHz每隔几年就有项目。低频也意味着构建您的接收器,除非您找到多余的接收器。但它似乎大多是新奇的,你可以这样做,但很少有人这样做,所以很少有机会接触到其他人。
这似乎也在七十年代发生了变化,或者可能是更好的组织。肯·康奈尔 (Ken Cornell) 出版了一本关于这个主题的书,我会说是第一部严肃的作品。
大约 30 年前,一家杂志发表了一篇关于噪音接收的接收器文章,我以前在火腿杂志上看到的东西只适用于月球弹跳。但这把它带到了另一个层次。这不是“在空中交谈”作为结束,而是远高于玩简单的电路。
一件关键的事情。发射器的天线长度是非常有限的,并且是指定的,但是您可以使用单独的接收天线,而且大多数都可以。
近年来,自 1912 年以来第一次在 LF 和 MF 中添加了一些火腿频段。也有局限性,但没有那么糟糕。并且可能会为免执照操作改进设备。
source: hackaday.com
小叔来啦:
无线电实验是充满乐趣和挑战的,但是火腿也应该谨记,使用相关无线电频段需要符合当地无线电法规!