长波揭秘——带你走进长波的世界

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　　电子科技神乎其技，一日千里的进步成果，常叫人有夸父追日的无奈感，注定永远赶不上似的。真空管才发明没多久，今日的电子材料发达程度，其不知道是要人如何是好，可以说是爱喜参半；喜的是功能齐全的 IC零件充斥市场，选用非常方便；忧的是电子线路越来越像是由一些小型黑盒子组成，某些传统的迷人技艺，就要靠边站，无以从中得到乐趣和启发。真空管时代的设备不仅体积庞大，工作频率也受到很大的限制；如今，几百 MHz 是稀松平常的事，而且动辄上到 GHz，对于这些早期的传统技艺也就不算稀奇。如今，电子零件与科技工艺发达结果，实用的无线电领域已经直逼光谱，这是不是意谓着频率越高，越好应用呢？那倒未必，因为属于频率极低的超长波，依然有它迷人之处。

　　我们来看看比一般 AM 广播频率还低的领城内，有哪些特点是值得探讨的。我们首先要了解这段频谱的特性，然后再看看有哪些长波的前辈，开路先锋到长波里去奋斗。还有，长波内到底有哪些常驻的讯号，这些都是哪些人在使用？1750 公尺波段究竟是怎么回事？长波的传导特性有什么特别之处？最后，还要探讨长波接收机，天线等附属设备。

　　长波波段

　　谈到长波，我们先得找出在整个频谱领域内，长波是指哪一段。

　　一般实用的无线电频谱，可以低到几 Hz，高达 300GHz，涵盖如此广泛的漫长频谱，一般习惯切割成好几段，并且给它一个名称，好方便应用；例如提到「高频」，就知道是指 3MHz~30MHz 这一段频谱。而频谱最低的那一段是指直流到 3Hz 之间，它叫「超低频」 (ULF,Ultra Low Frequency)；再上来是指3Hz~3KHz 这一段，称做「特低频」(ELF, Extreme Low Frequcncy)；而「极低频」 (VLF, Very Low Frequency) 是指介于 3KHz~30KHz 这一段。频率再往上升，30KHz-300KHz之间，就称为「低频」 (LF, Low Frequency)。

　　通常在无线电通讯中，提到「低频」，就是指俗称长波 (LW， Long Wave) 的这一段，当然，有时也可以涵盖 300KHz 以下的所有频谱。

　　长波传导特性

　　频率这么低，究竟电波是怎么传导的呢？并无概括性的答案，这得要看频率低到什么程度。比 AM 广播还低些的所谓「长波」，其传导特性，与 AM 广播讯号相去不远。

　　一般 AM 广播讯号主要是靠着地波传导，一般说来，传送距离约在 100 多公里，但是在夜间，偶而也可以借着电离层的折射，传送到好几千公里远，国内许多 AM 电台就曾收到来自国外听友的许多收听报告，例如位在彰化八卦山风景区大佛旁的「国声电台」，就曾收到来自丹麦的收听报告；而在入秋深夜，在台湾也很容易可以收听到来自日本、韩国、越南、印度尼西亚等东南亚国家的 AM 广播。

　　有许多原因造成长波可以传导到很远的地方，其中之一就是「电离层」 (IONOSPHERE)，这些含有带电粒子的电离层，分布在离地表高 50-400 公里之间，这对长波而言，电离层与地表之间就构成了像是导波管般。一般 AM 讯号很容易被电离层或是地表所吸收，但是对长波而言，被吸收的比例就更少了，因此也就可以在这导波管中传得更远。

　　电离层对于长波的折射算是还很稳定，因此，长波与短波相较之下，更有利于远距离通讯。因为短波很容易受到电离层的影响，所以前一小时还好端端的讯号，下一小时可能就完全收听不到，而且也会随着日落日出及春夏秋冬季节的变化，而有很大程度的影飨。因此，世界各地依然有些强功率的长波广播电台运作着，因为不论是白天、黑夜、任何季节，这长波讯号都可以很可靠地传送到极远的地方。

　　对于固定功率下，波长越长，地波所能传送的距离越远，频率到了相当低的程度，可能就涵盖整个地球，这封远距离通讯可说是最有利了，可惜的是，频率太低，天线就必须要很长，而且发射功率也要极强。一般频率极低的长波，天线是架设在两座山之间，或者是埋设在地下。

　　白天靠地波，夜晚靠天波

　　在白天，长波可以说是靠地波沿着地表传散开来，可以传到多远的地方，就完全要看地表对电波的阻抗大小。但是当频率降低时，例如 100KHz，这波长与地球表面及电离层之间，恰似一导波管，很容易使这讯号跑遍半个地球；频率再低一点的话，讯号甚至可以跑遍整个地球，及穿入到海面下。

　　当然，长波也会有天波成份；当频率不断上升，到达 300KHz 以上时，天波传导就很明显，尤其是到了夜间，底端的 D、E 电离层消失，更可以把长波讯号及 AM 广播讯号，借着天波，传送到极远的地方。

　　白天，一小部份的天波是由底端的 D 电离层折射，大部分都被电离层吸收了，到了夜晚，会吸收低频讯号的 D、E 电离层会转弱，甚至消失，于是讯号就有机会碰到更高的 F 电离层，并且被它所折射，这样就可以把讯号传到更远的地方。

　　长波最怕的是大气干扰，大气背景总是有很大的噪声存在，尤其是在热带区域，不停的打雷，使得大气背景噪声更强。另外，家庭电器也是干扰长波讯号的祸首之一；行走中的汽车，工厂的变压器，也会制造出干扰长波的噪声来源。因此，接收长波讯号就变成需要耐心及配合高超的技艺，才能发展好的兴趣。

　　无线电先驱

　　许多无线电通讯的先驱，都是在长波进行试验的。事实上，以往最早的观点认为，频率超过 AM 广播时，工作频率越高，越不管用，这种观念也因此在无线电发展的婴儿时期，造成了长波的流行；当然，早期的电子材料限制也是因素之一，因为在真空管发展早期，工作频率受到很大的限制，只有在长波范围内，才容易有大功率的放大器。

　　直到 1920 年代，长波的流行风才开始慢慢退下来，当时，许多业余无线电人士都投入驱赶无线电干扰的行列，因为当时有许许多多的商业电台，采用极大功率做点对点的通讯及广播，尤其是许多电台还使用火花式发射机，这就造成了极严重的干扰。当时不知道是有意还是为了能共襄盛举，驱赶商业强力电台的干扰，于是业余无线电就流传着「频率越高，通讯距离越速」的说法，也因此业余无线电人士便蜂拥至俗称短波的高频里头。

　　从此，长波便算是走入没落的路途，直到第二次世界大战，这种局势才逆转过来，长波再度受到青睐，是因为最近发现了长波的传导特性比起短波来更稳定，而这正是许多应用所必备的条件，例如，「远距离无线电导航」、「远距离军事无线电通讯」、「核战时的紧急通讯」、及「标准时间标准频率的广播」等。

　　所以，现在只要打开长波接收机，你就可以听到航空、航海的导航或标帜讯号、长波广播讯号、标准时间标准频率讯号、军事通讯、通讯社的 RTTY 无线电电传打字通讯、及无线电定位讯号等；当然，更有许许多多无法归类的讯号。现在就让我们来简要介绍这些可以归类的讯号，首先从「标帜台」谈起。

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