2022-05-31 17:52:24
2938
電子科技神乎其技，一日千里的進(jìn)步成果，常叫人有夸父追日的無(wú)奈感，注定永遠趕不上似的。真空管才發(fā)明沒(méi)多久，今日的電子材料發(fā)達程度，其不知道是要人如何是好，可以說(shuō)是愛(ài)喜參半;喜的是功能齊全的 IC 零件充斥市場(chǎng)，選用非常方便；憂(yōu)的是電子線(xiàn)路越來(lái)越像是由一些小型黑盒子組成，某些傳統的迷人技藝，就要靠邊站，無(wú)以從中得到樂(lè )趣和啟發(fā)。真空管時(shí)代的設備不僅體積龐大，工作頻率也受到很大的限制;如今，幾百 MHz 是稀松平常的事，而且動(dòng)輒上到GHz，對于這些早期的傳統技藝也就不算稀奇。如今，電子零件與科技工藝發(fā)達結果，實(shí)用的無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域已經(jīng)直逼光譜，這是不是意味著(zhù)頻率越高，越好應用呢?那倒未必，因為屬于頻率極低的超長(cháng)波，依然有它迷人之處。
我們來(lái)看看比一般 AM 廣播頻率還低的領(lǐng)域內，有哪些特點(diǎn)是值得探討的。我們首先要了解這段頻譜的特性，然后再看看有哪些長(cháng)波的前輩，開(kāi)路先鋒到長(cháng)波里去奮斗。還有，長(cháng)波內到底有哪些常駐的訊號，這些都是哪些人在使用?1750 公尺波段究竟是怎么回事?長(cháng)波的傳導特性有什么特別之處?最后，還要探討長(cháng)波接收機，天線(xiàn)等附屬設備。
長(cháng)波波段
談到長(cháng)波，我們先得找出在整個(gè)頻譜領(lǐng)域內，長(cháng)波是指哪一段。一般實(shí)用的無(wú)線(xiàn)電頻譜，可以低到幾Hz，高達300GHz，涵蓋如此廣泛的漫長(cháng)頻譜，一般習慣切割成好幾段，并且給它一個(gè)名稱(chēng)，好方便應用;例如提到「高頻」，就知道是指 3MHz~30MHz 這一段頻譜。而頻譜最低的那一段是指直流到 3Hz之間，它叫「超低頻」;再上來(lái)是指 3Hz~3KHz 這一段，稱(chēng)做「特低頻」;而「極低頻」是指介于 3KHz~30KHz 這一段。頻率再往上升，30KHz-300KHz之間，就稱(chēng)為「低頻」。
通常在無(wú)線(xiàn)電通訊中，提到「低頻」，就是指俗稱(chēng)長(cháng)波的這一段，當然，有時(shí)也可以涵蓋 300KHz 以下的所有頻譜。長(cháng)波傳導特性頻率這么低，究竟電波是怎么傳導的呢?并無(wú)概括性的答案，這得要看頻率低到什么程度。比 AM 廣播還低些的所謂「長(cháng)波」，其傳導特性，與 AM 廣播訊號相去不遠。
一般 AM 廣播訊號主要是靠著(zhù)地波傳導，一般說(shuō)來(lái)，傳送距離約在100多公里，但是在夜間，偶爾也可以借著(zhù)電離層的折射，傳送到好幾千公里遠，國內許多 AM 電臺就曾收到來(lái)自國外聽(tīng)友的許多收聽(tīng)報告，例如位在彰化八卦山風(fēng)景區大佛旁的「國聲電臺」，就曾收到來(lái)自丹麥的收聽(tīng)報告;而在入秋深夜，在臺灣也很容易可以收聽(tīng)到來(lái)自日本、韓國、越南、印度尼西亞等東南亞國家的AM 廣播。
有許多原因造成長(cháng)波可以傳導到很遠的地方，其中之一就是「電離層」，這些含有帶電粒子的電離層，分布在離地表高 50-400 公里之間，這對長(cháng)波而言，電離層與地表之間就構成了像是導波管般。一般 AM 訊號很容易被電離層或是地表所吸收，但是對長(cháng)波而言，被吸收的比例就更少了，因此也就可以在這導波管中傳得更遠。
電離層對于長(cháng)波的折射算是還很穩定，因此，長(cháng)波與短波相較之下，更有利于遠距離通訊。因為短波很容易受到電離層的影響，所以前一小時(shí)還好端端的訊號，下一小時(shí)可能就完全收聽(tīng)不到，而且也會(huì )隨著(zhù)日落日出及春夏秋冬季節的變化，而有很大程度的影饗。因此，世界各地依然有些強功率的長(cháng)波廣播電臺運作著(zhù)，因為不論是白天、黑夜、任何季節，這長(cháng)波訊號都可以很可靠地傳送到極遠的地方。
對于固定功率下，波長(cháng)越長(cháng)，地波所能傳送的距離越遠，頻率到了相當低的程度，可能就涵蓋整個(gè)地球，這封遠距離通訊可說(shuō)是最有利了，可惜的是，頻率太低，天線(xiàn)就必須要很長(cháng)，而且發(fā)射功率也要極強。一般頻率極低的長(cháng)波，天線(xiàn)是架設在兩座山之間，或者是埋設在地下。
白天靠地波，夜晚靠天波
在白天，長(cháng)波可以說(shuō)是靠地波沿著(zhù)地表傳散開(kāi)來(lái)，可以傳到多遠的地方，就完全要看地表對電波的阻抗大小。但是當頻率降低時(shí)，例如 100KHz，這波長(cháng)與地球表面及電離層之間，恰似一導波管，很容易使這訊號跑遍半個(gè)地球;頻率再低一點(diǎn)的話(huà)，訊號甚至可以跑遍整個(gè)地球，及穿入到海面下。
當然，長(cháng)波也會(huì )有天波成份;當頻率不斷上升，到達 300KHz 以上時(shí)，天波傳導就很明顯，尤其是到了夜間，底端的 D、E 電離層消失，更可以把長(cháng)波訊號及 AM 廣播訊號，借著(zhù)天波，傳送到極遠的地方。
白天，一小部分的天波是由底端的 D 電離層折射，大部分都被電離層吸收了，到了夜晚，會(huì )吸收低頻訊號的 D、E 電離層會(huì )轉弱，甚至消失，于是訊號就有機會(huì )碰到更高的 F 電離層，并且被它所折射，這樣就可以把訊號傳到更遠的地方。
長(cháng)波最怕的是大氣干擾，大氣背景總是有很大的噪聲存在，尤其是在熱帶區域，不停地打雷，使得大氣背景噪聲更強。另外，家庭電器也是干擾長(cháng)波訊號的禍首之一;行走中的汽車(chē)，工廠(chǎng)的變壓器，也會(huì )制造出干擾長(cháng)波的噪聲來(lái)源。因此，接收長(cháng)波訊號就變成需要耐心及配合高超的技藝，才能發(fā)展好的興趣。