连载｜业余无线电史话（四）：“火腿”——那些“蹩脚”的操作者

 

“火腿”——那些“蹩脚”的操作者（四）

每位业余无线电爱好者都曾好奇“ham”一词的起源，至少存在三种可能的解释：

第一种传说（未被证实）称该词源于19世纪G.M.道奇所著的《电报教学手册》，甚至早于无线电时代。最初的无线操作员多为陆上电报员，他们离开办公室后投身海上或海岸台站工作，使用“明码”通信，并保留了许多传统行业术语。

 

早期使用火花发射机时，每个火花几乎占据整个频谱，若台站距离过近则会造成干扰（QRM），导致无法接收信息。政府台站、船舶、海岸站，尤其是日益增多的业余操作员，都在彼此的接收机中争夺通信时间和信号主导权。

部分业余台站以2千瓦功率发射，如同今日一样，强信号会干扰数百公里内的其他通信。每当此时，受挫的商业操作员会致电信号被业余台站覆盖的船只，键入：“SRI OM THOSE B@$%#! HAMS ARE JAMMING YOU” 业余者可能不明其意，反而将该词收为己用，并自豪地用以指代自己的活动…… 久而久之，原义完全消失。

第二种说法称该词可能诞生于1910年。呼号规范前，一个功率达5千瓦的强台站昼夜不停发射信号，800公里外清晰可闻，其呼号缩写为H.A.M.。这一传闻真伪未考。



第三种说法称“ham”一词于1933年因某业余无线电出版物而诞生，但缺乏细节佐证。依笔者拙见，若真有“HAM台站”存在，应有档案记载，然并无实证。第一种与第三种“传说”看似合理却均未被证实，但无论如何，“ham”已成为业余无线电的代名词。

1911年，《现代电学》杂志发行量达5.2万份，美国有1万名业余爱好者，英国数量相近，其他国家总和可能相当。

成千上万的业余与商业台站同时发射，干扰问题日益严重，尤其在海事通信领域。由于设备效率低下，单个火花业余台站的发射频谱宽度常超过100千赫甚至300千赫（取决于线圈直径和功率）！

船舶因天线长度受限，在强干扰（QRM）中难以建立常规通信，而商业台站甚至故意干扰其他公司信号。此外，美国海军使用落后设备，深受干扰之苦。迫于各方投诉，美国国会开始严肃审视无线通信监管问题。不过此刻，我收到一则无线消息，预感它将彻底改变无线通信的未来——

1910年：首个无线俱乐部诞生

1910年，全球首个全国性无线电社团——澳大利亚无线学会（WIA）成立。1911年春，伦敦附近德比郡成立了英国首个无线俱乐部，J.帕森斯担任首任秘书，台站呼号为QIX。俱乐部迅速购置书籍并建立借阅图书馆，为其他业余爱好者提供宝贵建议。1912年8月12日，美国正式承认业余无线电运动。

第二个组织是1913年7月5日成立的伦敦无线俱乐部，10月10日更名为伦敦无线学会，首任主席为A.坎贝尔-斯温顿（任职至1920年）。1922年，该学会更名为著名的英国无线电协会（RSGB）。

1912年：泰坦尼克号悲剧

1912年4月15日周一凌晨12:30，泰坦尼克号在加拿大附近北大西洋撞上冰山，于北纬41°46'、西经50°14'沉没。得益于无线电通信和历史上首次S.O.S.呼救，745人获救，但1595人遇难，其中包括多位世界名流。。

有人认为，若当时有更严格的无线通信监管，获救人数可能翻倍甚至增至三倍。
 

事故暴露至少三个问题，导致救援响应迟缓：

1. 无线电操作员仅在“开放时间”（白天）值班，夜间发生紧急事件时无法预警。

2. 求救信号之争：1905年，德国船舶采用摩尔斯电码“SOS”（并非“拯救我们的灵魂”，但成为实际通用信号），而英国海事部门（使用马可尼设备）坚持使用“CQD”（部分人解读为“速来救援”）。马可尼最初计划使用“SOE”，但小写“E”（点信号）易被干扰吞没，后改用“S”，因三个连续“点”信号更易引起注意。1906年柏林无线电报会议将“SOS”定为国际官方求救信号，但马可尼操作员执行缓慢，直至1907年仍混合使用“CQD”与“SOS”。

3. 商业竞争恶果：马可尼与德国竞争对手德律风根（Telefunken）的商业战争渗透至个体操作员。在电报业兴起、股市催生利益争夺的背景下，即使紧急情况下，马可尼台站也拒绝与竞争对手互通信息，甚至形成“马可尼操作员发射时，其他台站需静默”的潜规则。

这段历史警示我们船舶安全与标准化监管的缺失将导致严重问题。

1912年《无线电法案》

1912年5月18日，史密斯参议员向国会提交法案，核心条款包括：

- 强制船舶安全措施：要求航运公司为每艘船配备多达3名无线电操作员，确保24小时值班（这一决定事后被证实完全必要）。

- 频谱使用许可制：为避免马可尼公司垄断频谱，规定所有台站（政府、海事、商业）需向商务部申请执照，指定波长、功率和工作时间。

法案初稿甚至计划取缔包括业余台站在内的所有非商业私人电台。国会一读时意识到全面执行成本高昂、监管困难，最终达成妥协：

- 业余爱好者获200米及以下频段（1.5兆赫以上），最大通信距离限制为40公里（25英里）。史密斯参议员认为业余者将因资源匮乏在数年内消亡。

- 功率限制：业余台站（被归类为“私人电台”）最大功率不得超过1千瓦。

历史回顾：政府当时认为只有100-1000千赫（3000-300米）的甚低频适合远距离通信，因此将业余者“打发”到200米以下频段（近似于AM广播频段以上的“无用频谱”），其生存看似只是时间问题。在这种国家垄断、缺乏协商的监管下，业余爱好者被局限于“边缘频段”。

法案实施初期看似“应验”了官僚们的预判：1912年前美国约有1万台业余台站，法案通过后，年底仅发放1200张执照。业余者发现火花发射机在200米频段难以工作，即使成功，通信距离也仅为40-80公里（较之前使用的短频段缩短至十分之一）！业余无线电看似前途渺茫，但“奇迹”即将发生……

1912年：Q简语

为降低按字数计费的通信成本，商业领域开发了复杂代码，将完整句子编码为五个字母的组合（如“AYYLU”意为“编码不清晰，请更清楚地重复”）。同一公司或国家的操作员很快采用标准化缩写，其含义因“提问”或“回答”语境而异（如“RST？”请求对方报告信号可辨度、强度和音调）。

1909年，英国政府改良此类缩写，推出以字母“Q”开头的标准化国际代码——Q简语，最初定义为“供英国船舶及邮政总局许可的海岸台站使用的缩写列表”，包含45条Q码。直至1912年泰坦尼克号事故，Q简语（及摩尔斯电码、SOS）尚未被所有公司采用。

1912年底，Q简语正式纳入《国际无线电报公约条例》，1913年7月1日生效，旨在便利不同国籍的海事无线操作员沟通，涵盖频率调整、遇险、安全、身份、航线、信号强度等海量信息。其规范如下：

- Q码范围：QOA至QUZ。
- QOA-QQZ系列专供海事服务。
- 部分Q码后接字母“C”（肯定）或“NO”（否定）（无线电话中读作“CHARLIE”或“NO”）。
- 可附加呼号、地名、数字等补充含义。
- 作为疑问时，无线电报后接问号，无线电话后接“RQ”（罗密欧-魁北克）。
- 含多重含义的Q码后需跟数字标明具体意义。
- 时间均采用协调世界时（UTC），除非特别说明。

百余年后，这些规范基本未变。如今Q简语包含数百条缩写，分为航空专用（如QFE、QNE、QNH）、国际民航组织（ICAO）航空服务代码（QAA-QNZ）、海事代码（QOA-QQZ），以及分配给业余爱好者等其他服务的QRA-QUZ系列。1927年华盛顿ITU《无线电规则》正式批准该代码，1947年国际电信联盟无线电通信部门（ITU-R）修订。

弗莱明的真空二极管（1908年） vs. 李·德·福雷斯特的三极管与“火花之王”

业余者在200米频段（乃至任何频段）通信效率低下，因火花发射机和无放大接收机性能极差。尽管真空管技术略有进展，但器件昂贵、几乎无放大能力且耗电惊人。

 

1908年，英国人J.A.弗莱明发明真空二极管（如上图所示，虽简陋但可工作），随后尝试开发三极管但效率低下。直至1912年，火花隙发射机和晶体接收机仍主导无线通信，直到一位22岁的业余爱好者带来突破——

 

一个热离子三极管或“按钮管”插在一个极精致的蓝色插座上。它是由H.P.Friedrichs，AC7ZL根据Lee de Forest的想法建造的三极管。
 

 

** Edwin H.阿姆斯特朗的“再生式”革命 **
美国电气工程师埃德温·H·阿姆斯特朗为接收机购置了一支老旧的李·德·福雷斯特“奥迪恩”三极管，因不满其微弱的放大能力，他修改电路，将部分输出信号“反馈”至输入端进行二次放大，竟获得了100倍于输入的增益！更强的反馈下，电子管开始振荡，产生稳定射频信号。

这一发现让业余者首次拥有超过2000倍增益的真空管，彻底淘汰了“火花”时代的低效宽频信号。改良后的三极管可在单一频率发射连续波（CW），而非覆盖全频谱的间歇性宽频波。“CW”（连续波）一词诞生，这一革命性突破让业余无线电如凤凰涅槃，重获生机！

 

 

真空 tube 结构：阳极（板极)、栅极 、阴极、灯丝

 

 

尽管阿姆斯特朗花了十余年完善连续波收发信机的稳定性，但他深知“再生式”设计的重要性。1913年1月，因资金匮乏，他明智地对电路设计进行了公证。

 

同年，李·德·福雷斯特借鉴R.冯·利本的正反馈技术改良三极管，AT&T随后为其新电话网络开发了首个真空管中继器，但增益仅约20倍且存在寄生电容问题。

为提升放大能力，工程师在电子管中增加栅极：
- 四极管（2个栅极，第二栅极称“屏栅极”，隔离控制栅极与板极），增益约600倍；
- 五极管（3个栅极），增益可达1500倍！
至此，李·德·福雷斯特的三极管终于推翻了“火花之王”的统治！
 

 

本文译自外文资料：

http://www.astrosurf.com/luxorion/qsl-ham-history4.htm