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QRP操作

业余无线电低功率操作

在業餘無線電活動中，QRP操作是指以較低的功率發射，同時試圖最大限度地提高自己的通聯範圍的操作。QRP操作是業餘無線電愛好中的一種專業操作，最早在20世紀20年代初流行起來。QRP操作者通常將其發射的射頻輸出功率限制在5瓦或以下。[1]

一個自製的QRP低功率收發機，安裝在Altoids薄荷糖罐內。

由於無線電傳播情況的多變性和接收相對較弱的無線電信號的難度，在如此低的功率下進行可靠的雙向通信具有挑戰性。QRP愛好者可以使用更為優秀的的天線系統、更高的操作技能和各種特殊通信模式，以最大限度地提高他們的無線電操作水平。自1960年代末以來，專為QRP操作而設計的商用收發機已經從真空管收發機發展到使用固態電子器件的專用電台。

世界上有許多致力於QRP操作的業餘無線電組織。QRP愛好者參加各種競賽，旨在測試他們在低功率下進行長距離聯絡的技能。

詞源

術語「QRP」源自無線電通信中使用的標準Q簡語，其中QRP用於請求「降低功率」，其問句QRP？的意思是「我應該降低功率嗎？

緣由

雖然市面上大多數業餘電台的輸出功率都大約在100瓦左右，[2]但在世界上的某些地區，例如美國，業餘無線電愛好者最高可使用的功率可達1500瓦；中國大陸的業餘無線電愛好者在持有最高等級的操作證明並通過申請的情況下，在短波頻段進行通聯最高可使用的功率為1000瓦。[3]QRP愛好者認為如此高的功率輸出並沒有必要，這樣會浪費電力，還會增加對附近電視、收音機和電話造成干擾的可能性。而且對於美國的業餘無線電愛好者來說，這違反了FCC的97條規定，其中要求必須使用「進行所需通信所需的最小功率」。[4]QRP還可用於災難恢復期間的應急通信，在這種情況下，節儉電池電量和發電機燃料至關重要。[5][6][7]

實踐

 
VOACAP對傳播距離的模擬，比較1瓦（上）和99瓦（下）的有效傳播範圍。

早在1924年，以較低功率發射的做法就得到了普及。美國業餘無線電雜誌和期刊上發表了各種報告、社論和文章，鼓勵業餘愛好者降低功率輸出。這既是為了實驗，也是為了通過減少干擾改善聯絡條件。 [8]

關於QRP操作的發射功率大小，目前還沒有達成統一的意見。大多數業餘無線電組織都同意，對於CW 、AM 、FM和數據模式，發射機輸出功率應為5瓦或更低。[9]SSB（單邊帶）的最大輸出功率並不總是一致的，有人認為不應超過10 瓦，有一部分人認為功率限制應為5瓦。眾所周知，QRP愛好者們經常使用少於5瓦的功率進行通聯，有時聯絡時會使用低至100毫瓦的功率甚至更少。以極低功率通信（1瓦特及以下）通常被愛好者稱為「QRPP」。[4][5][6][10]

使用QRP進行通信可能會很困難，因為QRP愛好者們必須面對使用比自己更高功率的愛好者所面臨的相同的無線電傳播挑戰。但在所有其他條件相同的情況下，QRP接收端有着信號較弱的固有缺點。QRP愛好者不斷嘗試着通過更高效的天線系統和提升自身操作技能來彌補這一點。[10][7]

弱信號下使用的模式

QRP愛好者可能會使用特殊模式，這些會模式採用增強接收相對較弱的發射信號的可辨識度的技術和軟件。[11]

QRSS：速度非常慢的摩爾斯電碼

QRSS使用非常慢速的CW（莫爾斯電碼）來補償QRP操作中降低的信噪比。[11] [a]QRSS愛好者可能會記錄傳輸音頻以供以後分析，有時在以更快的速度播放時直接聽音解碼，或者通過觀察頻譜分析儀的瀑布圖來進行解碼。[13][14]

Coherent CW ：關鍵定時莫爾斯電碼傳輸

Coherent CW使用將時鐘輸出信號校準到精確速率的發射器，允許接收器採用極窄帶濾波來提高可讀性。 [11]

WSJT-X（Weak Signal – Joe Taylor）：

WSJT-是一個用於業餘無線電的軟件，它利用多種不同的模式，如FT-8和JT65。每種模式都針對不同的信號路徑進行了優化，這包括流星散射、對流散射和EME通信。WSJT以諾貝爾物理學獎獲獎者JH Taylor 博士的名字命名，以表彰他在開發無線電弱信號通信模式方面所做的工作。 [11] [b]

WSPR：弱信號傳播檢測

WSPR 是一個軟件套件和計算機網絡，用於監控傳播路徑以獲得最佳通信條件。 [11]

設備

 
針對 QRP CW 操作優化的收發器示例： Elecraft K2

許多商用收發器允許操作者將其輸出水平降低到QRP水平。自1960年代後期以來，專門設計用於在 QRP 功率水平或接近QRP功率水平下運行的商用收發器已經上市。

1969年，美國製造商Ten-Tec生產了Powermite-1，這是Ten-Tec的第一批組裝收發器之一，採用模塊化結構。收發器的所有單元都在單獨的電路板上。發射器的射頻功率約為1瓦或2瓦，接收器是直接轉換單元，類似於Heathkit HW-7和HW-8系列中的單元，這將許多業餘愛好者引入了QRP操作的領域並促進該模式的流行。[15]

組織

致力於QRP的業餘無線電組織有國際QRP業餘無線電俱樂部 (QRPARCI)、美國QRP俱樂部、總部位於英國的G-QRP俱樂部和強調便攜QRP操作的冒險無線電協會。主要的QRP聚會每年都會在代頓火腿節 、Pacificon和腓特烈港等火腿節（即業餘無線電愛好者節日）舉行。 [7]

比賽和獎項

QRP操作有專門的運營獎項、比賽、俱樂部和會議。在美國，十一月的比賽、六月和九月的VHF QSO比賽、一月的 VhF 比賽、ARRL國際DX比賽，以及許多主要的國際比賽都指定了特殊的QRP類別。例如，在一年一度的ARRL野外日活動中，使用「QRP功率」進行QSO（ham-to-ham通聯）的分數是通過常規方式進行通聯的五倍。QRP ARCI俱樂部在一年中為QRP愛好者們提供12場比賽。[4][7]

比較典型的獎項包括 QRP ARCI 俱樂部的「每瓦千英里」獎，任何提供符合條件的通聯證明的人均可獲得。QRP ARCI 還為在QRP條件下獲得 ARRL 的Worked All States、Worked All Continents和DX Century Club獎項提供特別獎勵。其他QRP俱樂部也提供類似版本的這些獎項，以及一般的QRP運營成就獎。 [16]

註釋

  1. ^ QRSS is an exaggerated version of QRS, the standard Q code used in radio communications. "QRS?" asks "Shall I send more slowly?".[12]
  2. ^ Dr. Joseph Hooton Taylor Jr. is an astrophysicist who won the Nobel Prize in Physics in 1993 for discovery of a new type of pulsar which is useful for the study of General Relativity by radio astronomy. He is an amateur radio operator (currently K1JT), and has generously contributed his technical expertise to the development of successful transmission of weak signals over otherwise rarely usable propagation paths.

參考

參考文獻

  1. ^ Why QRP?. arrl.org. American Radio Relay League. [10 December 2019]. （原始內容存檔於2017-08-15）. 
  2. ^ The ARRL General Class License Manual . American Radio Relay League. 1998: 3. ISBN 9799072599963. The maximum power output from most amateur transceivers is about 100 W. 
  3. ^ 中华人民共和国业余无线电执照制度-维基百科. 維基百科. 2024-07-28 （中文（中國大陸））. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Wells, Bradley. QRP: More than a state of mind. QST Magazine (Newington, CT: American Radio Relay League). April 1984: 52 [24 November 2019]. （原始內容存檔於2022-12-07）. 
  5. ^ 5.0 5.1 Arland, Richard H. ARRL's Low Power Communication: The art and science of QRP. American Radio Relay League. 2007 [2023-01-13]. ISBN 978-0-87259-104-2. （原始內容存檔於2022-09-20）. 
  6. ^ 6.0 6.1 Dobbs, George. QRP Basics. Radio Society of Great Britain (RSGB). 1 September 2012. ISBN 978-1-905086-84-9. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 H. Ward Silver. Ham Radio For Dummies. John Wiley & Sons. 25 February 2011: 218. ISBN 978-1-118-05419-2. 
  8. ^ Weiss, Adrian. History of QRP in the U.S., 1924-1960. Vermillion, SD: Milliwatt Books. 1987. ISBN 9780961413910. OL 2411449M. 
  9. ^ Rutledge, David. The Electronics of Radio. Cambridge University Press. 1999: 312 [2023-01-13]. ISBN 9781107393660. （原始內容存檔於2022-09-20）. 
  10. ^ 10.0 10.1 DeMaw, Doug. W1FB's QRP Notebook. American Radio Relay League. 1991. ISBN 978-0-87259-365-7. 
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 11.3 11.4 Weak signal modes. ARRL.org. American Radio Relay League. [24 November 2019]. （原始內容存檔於2022-10-16）. 
  12. ^ Marchant, William Henry. Wireless Telegraphy: A handbook for the use of operators and students. Whittaker. 1914: 220 –透過Archive.org. 
  13. ^ Dennison, Mike; Fielding, John. Radio Communication Handbook. Radio Society of Great Britain (RSGB). 2007. ISBN 978-1-905086-33-7. 
  14. ^ Grabber compendium. QRSS Knights. digilander.libero.it. I2NDT. [2023-01-13]. （原始內容存檔於2022-12-31）. 
  15. ^ Chaffin, Kenny A. Why QRP?. QST magazine (Newington, CT: ARRL). February 1990: 43 [24 November 2019]. （原始內容存檔於2017-08-15）. 
  16. ^ QRP – what, why, and how. ARRL.org. American Radio Relay League. [April 4, 2007]. （原始內容存檔於September 27, 2007）. 
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