【无线电史话】1958年太阳黑子巅峰,一次激动人心的跨大西洋6000km电视信号传输
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有趣、好玩的火腿圈
前言:电视信号是指电视信号中除了图像信号以外,还包括同步信号。所谓同步是指摄像端(发送端)的行、场扫描步调要与显像端(接收端)扫描步调完全一致,即要求同频率、同相位才能得到一幅稳定的画面。
在如今,各国电视信号通过地球同步卫星接收已经不是什么稀奇事,但是在1958年,电视信号主要是在地面发射,美国和英国隔大西洋,差5个时区,英国首都伦敦到美国纽约大约6000 公里。在美国接收到了英国电视信号是相当不容易的,本文作者在1958年,太阳黑子峰值期间,第一次在美国接收到了来自英国的电视节目信号,堪称奇迹,一起来看今天的文章。
编译:朱轶 BG5WKP
在无线电的频谱中,6m频段(50.00~54.00MHz)是著名的“魔术频段”,这层也是初学者入门频段,传播特性介于HF-VHF之间,与10m频段类似。
为何称作“魔术频段”?
因为这个波段有一些不可预测的特性。在大部分时间里,6 米波段只能进行本地通信或区域通信。但是,当分散 E 层(电离层 E 层)现象发生时,只要很小的功率和一般的天线,这个波段便可以进行远程通信。在太阳黑子活动的高峰期间,6 米波段的传播完全开放,可以进信号全球范围的远程通信(尤其是在正午前后)。业余无线电爱好者史密斯在1958年的一篇文章中记录了他的一次激动人心的远程电视信号接收,在文章中,他表示他是一名获得了18年的电台执照的火腿并且有着数不清的DX通联记录,但他真心表示,这些都没有他第一次看到自己的电视机屏幕上直接显示从伦敦传来一个可识别的图像那样激动人心。
1957年至1958年的冬天是有史以来最大太阳黑子最大值的峰值,这意味着最大可用频率(MUF)经常超过40 MHz。这样的条件为跨大西洋电视信号传输的开启提供了可能性,这正是史密斯所要做的。
接收英国和法国电视信号的电视伴音是一件相对简单的事情。伦敦和贝尔法斯特站的频率为41.50 MHz,法国卡昂的频率为41.25 MHz。只要有战前的FM接收器,很容易听到音频。 (事实上,美国火腿在6米段接收器上收听英国电视音频的情况并不少见)
但能够接收视频信号则带来了更大的挑战。欧洲电视使用了美国电视的不同频率和不同标准,因此如果不进行一些修改就无法使用美国电视。所以史密斯开始修改接收机参数并试图接收强大的伦敦电视台信号,该电视台以200千瓦功率发射地面信号。法国电视台的视频播放频率为52.4 MHz,即使音频能接收到,也可能高于MUF。
第一个相对简单的挑战是频率,低于美国电视的调整的频率。这是通过一个由单个12AT7晶体管组成的简单转换器实现的。如果振荡器频率为33或123 MHz,这将把英国信号带到美国5频道,该频道在他所在地区尚未使用。天线由用于接收电视信号安装在阁楼中的双单元天线组成,具有用于音频接收的折叠偶极子。
调整信号是一回事,但获得可见图像需要在接收机内部进行调整。第一个问题是水平扫描频率,在美国信号为15750 Hz,而英国信号为10125 Hz。他通过使用音频振荡器产生所需的10125 Hz信号,并将此信号和水平振荡器馈入示波器来完成此操作。然后,他调整了水平振荡器并添加了组件,直到频率匹配,如示波器上的圆形lisajous图案所示。
Lisajous模式显示相等的频率
50 Hz的英国垂直频率被认为足够接近美国60 Hz,不需要任何修改。
最后一个问题是英国的视频载波与美国的视频载波相反。为了解决这个问题,他通过反转阴极板来修改视频检波器。
通过修改,只需要监听41 MHz并等待欧洲信号的音频出现。如果欧洲音频信号一旦接收到,就意味着这个波段是开始传播了,这时候就可以开启视频接收器了。
1958年作者在美国接收到英国的图像记录
正如他所说:“电视DX调台是一种在纸上难描述的艺术。最好通过实践来学习。“
他指出,远程接收的电视节目画质永远不会是完美的。首先,几乎总会存在多路径干扰,因为通过电离层的信号可能会经过多条路径。他指出重影问题有时可能很严重。在一场电视网球比赛中,重影导致看到的电视画面至少有30名球员来回击球15球。但偶尔会有电离层瞬间沉淀下来,从而会突然显示可识别的电视画面。
结语:电台小叔BG5WKP表示,魔术频段的魅力真的很大,随着数字电视和卫星电视的普及,如今,在这个魔术频段上守候的是一群业余无线电爱好者,在太阳黑子活跃的年份,这样的接收实验真的让人很兴奋,如果成功,这将是爱好者们是值得一辈子去回味的“骄傲”成绩。
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