《业余无线电从零开始》第九章第一节:短波入门,B 类、HF 频段和那张传播图

《业余无线电从零开始》第九章第一节:短波入门,B 类、HF 频段和那张传播图

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第九章 B 类 · 短波与 HF 频段

从第三章算波长、第四章认模式,到第五章把天线和馈线立起来、第六章把台搬上车、第七章再搬进屋里,再到第八章在 50 MHz 上守了一整个夏天,A 类执照那 25 W,我们算是用到了边了。2 米、70 厘米、6 米这三段都在 30 MHz 以上,也许机器已经换了几台了,但需要遵守的那些个规矩其实还是同一套,天线要离墙远一点、馈线要短一点、功率封顶 25 W,能通多远看高度和地形。但一旦跨过 30 MHz 这条线,规矩就换了,短波在下面,A 类执照一步也踏不进去,进去了就是违规,所以得先把 B 类那本证拿下来。很多人以为升级换证只是再考一次,考完就多出 100 瓦,但真去翻条文会发现其实不是这么回事,新考的 B 类在 30 MHz 以下上限不到 15 瓦,比 A 类那 25 W 还少,但一个在 30 MHz 以上、一个在 30 MHz 以下,同样的功率所传播的距离是天差地别的。

所以短波入门的第一课不是天线,是需要明白一笔账,执照上写多少瓦、那几个波段各管什么时间、楼里能把天线放到多长、屋里那层噪声有多高。这四笔账算清了,才知道该买什么、该守哪一段、该在什么时候开机。短波和 6 米段最不一样的地方在于它把时间变成了硬条件,6 米段等一层夏天的 E 层,等不到就拉倒,短波是每天都有窗口,窗口跟着太阳走,白天开这一段,夜里开那一段。剩下的只是在窗口里把机器打开。

B 类拿到的是 15 瓦

A 类是 30 到 3000 MHz、不大于 25 W;B 类分两半,30 MHz 以上还是 25 W,30 MHz 以下写的是最大发射功率小于 15 瓦;C 类在 30 MHz 以下到 1000 W,30 MHz 以上一样 25 W。你拿到哪一类的证书,执照上就写哪一档的功率(但需要注意的是,执照分地方执照和工信部执照,并且执照上的核准功率也不会超过发证单位的最大允许范围,比如地方无线电机构签发的执照在短波最高不超过 15 W。),机器铭牌再大也没用,超过执照核准功率发射,那就是违规。那为什么网上到处是 B 类 100 瓦的说法?因为第五十八条留了一条过渡条款,2024 年 3 月 1 日之前拿到 B 类证书的,30 MHz 以下还能到 100 W。老人老办法,新人新办法。你要是 2024 年之后考的,执照上那一栏就是小于 15 瓦,机器开到 100 W 档发射,那就随时有可能喜提罚单,所谓 A 上短波,B 上龟,无委跟在后面追;超执照功率发射,属于不按执照许可事项使用,一般情节可以并处 3 万元以下罚款,造成严重后果的 3 万到 10 万,执照还可能被吊销,那可不是以前的五千分期。

15 W 到 100 W 差 8.2 dB,S 表上 1 个 S 级是 6 dB,也就是差了不到一个半 S。这个数不算小,但也没到差着一大截到听都听不见的程度,真正把信号拉开的是天线和时段,后面几节主要把这个点讲清楚;反过来,25 W 到 100 W 是 6 dB 整,正好一个 S。至于 A 类那 25 W 和 B 类这 15 W,虽然功率上差了 2.2 dB,但这 2.2 dB 只能停在纸面上,因为一个用在 30 MHz 以上的视距和中继上,一个用在短波、靠电离层把信号折回来,噪声底、天线效率、能开机的时间没有一样相同,同样的功率在两边能通多远根本不是一回事。功率只有放在同一条链路上才谈得上比较,同一个频段、同一副天线、同一个传播条件,差几个 dB 才算几个 dB。

设台用 15 W 以上的短波电台,要向国家无线电管理机构申请。不到 15 瓦,向省里申请就行。15 W 以上可以委托省里做现场核查。换成说法就是,买一台 100 W 的机器没问题,但按照新的规定,执照上批下来的功率在 15 W 以下(除非你是老B,然后去国家无线电管理机构申请),并且你只能按执照那一栏设定发射功率。想开满,得先有 C 类证书或者老 B 类证书,再去工信部走一遍流程。

考 B 类的资格也在条文里,第二十六条要求先依法取得业余电台执照满 6 个月,还得有实际操作经验;C 类更久,要拿到写明 30 MHz 以下频段的执照满 18 个月。考试验证不收费,题库由工信部公布,别被外面的培训班收了冤枉钱;题库就那么多题,法规加操作技术,把错题过两遍,比报班有用。

题库长什么样,翻两遍就有数了,法规部分考执照类别、功率限值、频率划分和操作纪律,操作技术部分考天线、传播、电源和安全,全是基础题。不考算 MUF,也不考调机器。

所以 B 类真正放开的是频率,功率这一头反而比 A 类更紧,30 MHz 以下那几段一打开,手里的天线知识和传播知识才开始真正值钱,那些在 2 米段上没处使的经验,到这里全用得上。可 15 W 到底能干多少活,我们一步一步的来了解。

说个题外话,对于业余无线电考试这种所开设的付费培训班来说,我个人不支持也不反对,不支持在于这些知识只要你认认真真的去理解,并不难,再加上一定的记忆技巧,考试就更轻松,并且如果真要把题库里面的内容讲透彻,你真的认为就那么几次的简短培训能有用?不反对在于如果你确实对这个感兴趣、也愿意花时间去了解、也需要有人帮你解答各种问题,那么你可以去参加。但我建议你别花钱或者少花钱,你完全可以加个爱好者群,然后在群里面问。我相信大部分爱好者都能给你详细的解答。

先算波长,再决定天线放哪儿

短波段的叫法还是按波长来。300 除以频率得波长,80 米段的 3.5 MHz 对应 85.7 m,40 米段的 7 MHz 对应 42.9 m,20 米段 14 MHz 是 21.4 m,10 米段 28 MHz 是 10.7 m,名字里那个米数是个约数,记的是这一段大概多长的波,不是真让你去量出 80 米。天线还是那两个公式。半波偶极总长 143 除以频率(米),四分之一波长垂直高 71.5 除以频率(米),0.95 的缩短系数已经算在里面。第五章第一节算过 2 米段那根 0.5 m,现在把同一张表往短波这边拉一遍,就能看出麻烦在哪儿。

波段

频率

波长

半波偶极总长

λ/4 垂直高

80 m

3.5–3.9 MHz

77–86 m

37–41 m

18–20 m

40 m

7.0–7.2 MHz

42–43 m

19.9–20.4 m

10 m

20 m

14.0–14.35 MHz

21 m

10.0–10.2 m

5.0 m

15 m

21.0–21.45 MHz

14 m

6.7–6.8 m

3.3–3.4 m

10 m

28.0–29.7 MHz

10–11 m

4.8–5.1 m

2.4–2.6 m

80 米段一副偶极要 37 到 41 m,160 米段要约 72 到 79 m,把这两个波段的偶极天线放进楼里就是笑话;40 米段 20 m,从自家窗框斜拉到阳台栏杆,折返着才勉强铺开,前提是两头都有地方固定、物业点头、楼下不投诉。20 米段 10 m,是多数人想想办法够到的长度,窗外伸出去 5 m 的杆做四分之一波长垂直,或者从窗户斜拉一根 10 m 的线出去;15 米段和 10 米段就轻松了,6.7 m 和 5 m,一根鱼竿、一根伸缩杆就能撑起来,杆子伸出去的时候,楼下看见的只是一根细杆。

所以短波新手的第一道选择题,不是买什么机器,是窗外能伸多长。能伸 5 m 的,先做 20 米段的四分之一波长垂直;能伸 10 m 的,40 米段也做得下四分之一波长(10.2 m),要拉偶极就得 20 m;只能伸 2 m 的,10 米段先玩着,20 米段只能上缩短天线。天线长度和波长成正比,这一条决定了后面所有的妥协,包括效率、带宽,以及为什么别人能通你却听不到。

表里没列的 30 米段、17 米段、12 米段,留给以后慢慢说,30 米段是次要业务、批不批看当地,17 米和 12 米段是带宽窄、玩的人少;新手先把 80、40、20、15、10 这五段认熟,比背全十个波段有用。顺带说一句,缩短不是把振子剪短那么简单,振子短了,辐射电阻跟着掉,加感的线圈又把损耗加上去,效率是从百分之几十掉到百分之几的事。

15 W 到天线还剩多少

先算理想情况。15 W 从机器出来,经过 20 m 的 RG-58,到 14 MHz 上损耗约 0.7 dB(第五章第二节那根线在 145 MHz 是 2.2 dB,按根号 f 折下来就是这个数),天线那头还剩 12.7 W 上下;全尺寸偶极的效率九成上下,真正辐射出去的大约 11 W,但你在窗台上很难做到实现。

换成楼里常见的缩短天线,那么这个值就变了。窗外 2.5 m 的加感垂直,在 20 米段只有四分之一波长的一半,效率二三十个百分点;在 40 米段更惨,2.5 m 只到波长的十七分之一,效率掉到个位数。1 m 见方的小环在 20 米段效率一成上下,还得每换一段频率重新调一次,调的时候你手别碰环体。

效率为什么掉得这么狠?垂直天线的辐射电阻跟高度的平方成正比,高度砍一半,辐射电阻只剩四分之一,这 6 dB 是等电流口径,落到定功率的发射上并没有 6 dB 的损失;真正把效率从九成拉到二三成的是加感线圈的电阻和地网的损耗,这两项加起来 20 到 30 Ω,跟缩到 9 Ω 的辐射电阻一比,效率就掉下来了。

把这两个数放一起看,同样是 15 W,全尺寸偶极出去 11 W,缩短垂直出去 3 W,小环出去 1.5 W,前后差 5.6 到 8.6 dB。天线没做对亏掉的这一截,和从 15 W 换到 100 W 的 8.2 dB 是同一个量级,这才是老HAM总说先折腾天线的原因,天线上一根杆、一截线的差别,差不多等于换一台机器。

那 1.5 W 的辐射功率到底能干成什么事?FT8 还能干,它的解码门限在 −21 dB 上下(第四章第四节算过),信号压在噪声底下也能被软件捞出来,这几个瓦配上一条像样的天线,传播好的时候通几千公里不稀奇。SSB 就不行了,语音要信号压在噪声上面才听得清,1.5 W 只能通国内和周边,还得挑传播窗口;CW 介于两者之间,窄带滤波能把噪声切掉一大块,是老手用 QRP 的主力模式。

所以不要把 15 W 当成低人一等。同频段、同天线、同传播条件下,它比 100 W 少 8.2 dB;可天线没做对能亏 5.6 到 8.6 dB。功率花钱就能买到,天线得自己算、自己试,后者更发挥的价值更大。

白天二十米,夜里四十米

短波的传播图,核心就一条,频率越高越要靠白天的太阳把电离层打厚,频率越低越被 D 层白天的吸收压着,得等太阳下山、D 层散了才走得动。同一个 3000 km 的路径,白天归高频段,夜里归低频段,太阳一落一升,这张图就翻一页。

白天最麻烦的是 D 层,它在 60 到 90 km,只有太阳照着才有,对电波的吸收大致按 1/f² 走,3.5 MHz 上的吸收是 14 MHz 的十六倍;所以 80 米段在白天基本是聋的,40 米段白天只有几百公里的近距,靠高角度打上去再折下来的那一跳,要等太阳下山,D 层散了,低的频率才活过来,你那台机器在白天开 80 米段,喇叭里多半只有噪声。

频率上限看 MUF,MUF(3000 km) 大约是路径中点 foF2 的 3 倍,这个口径第八章第二节已经立住了;太阳低年白天 foF2 五到八兆,乘 3 是 15 到 24,高年十二到十五,乘 3 是 36 到 45。20 米段要 14 MHz 以上才开,低年白天也够;15 米段要 21,得等太阳中高年;10 米段要 28,高年白天才有,夏天还能靠 Es 补几段。

夜里反过来,foF2 掉到 3 到 4 MHz 量级,MUF 只剩 9 到 12,20 米段就关了,40 米段和 80 米段接上;所以一个很实用的判断是,天还亮着先开 20 米,天黑了切 40 米,半夜想守远一点就上 80 米,但要有一副大天线和能忍噪声的耳朵。

2026 年的账还要再扣一层,太阳活动第 25 周 2024 年见峰,现在在下降段,这是第八章第二节写的,10 米段和 15 米段的高年窗口会一年比一年少,主战场回到 20 米段和 40 米段;别照着几年前的高年攻略排计划,那个攻略里 10 米段天天开,现在一个星期能开一次就不错。

波段

什么时候

典型可达距离

楼里放不放得下

80 m

夜里到清晨

几百到两千 km

放不下,要加感

40 m

傍晚到上午

几百到三千 km

20 m 偶极,勉强

20 m

白天到傍晚

一千到五千 km

10 m,窗台能争取

15 m

太阳中高年白天

两千到八千 km

6.7 m,能

10 m

高年白天、夏季 Es

看传播

5 m,能

50 MHz

夏季 Es、高年 F2

一千到九千 km

1.5 m,见第八章第一节

判断这几天开不开,还是看 SFI 和 K,第八章第二节给的口径是 SFI 150 以上、K 3 以下值得守;短波比 6 米段宽容一点,20 米段不用等这么高,SFI 一百出头、K 不超过 4 的日子,白天照样能通。30 米段单独提一句,10.1 到 10.15 MHz,是次要业务,各地批不批不一样,北京那边 2024 年底的公开答复是暂不予许可;

第七章和第八章攒下的经验在这里一样能用,只是尺子换了。6 米段那根 1.5 m 的垂直,在 50 MHz 上是四分之一波长,搬到 20 米段上只够做一个加感短桩;第八章第二节讲的开台时间怎么挑,到短波这边照样管用,只是 50.313 有没有解码要换成 20 米段有没有信号,记录本照旧记。还有一条容易被忽略的,短波的白天和夜里不是按钟点分的,是按太阳分的。同样是下午四点,冬天太阳已经偏西,20 米段开始往下走;夏天四点太阳还高,15 米段可能正开着,看当地的日出日落时间,比背时刻表准。

日出日落前后有一小段,叫灰线。太阳把 D 层建立或者拆掉的那半小时里,40 米段和 80 米段会出现一个很短的开窗,信号从晨昏线那一条带上斜着过来,能通到平时通不到的地方,方向就在日出或者日落的那一头。

动作不难。查一下你所在城市的日落时间,提前半小时把 40 米段打开,先守听,听到远端信号再喊;日出前那一小时同理,东部冬天在早上六点到七点,夏天在五点到六点,往西推一两个小时,各地不一样。窗口不长,通常就是几十分钟,错过了等第二天,所以守灰线的人都是掐着表开机的。

灰线的原理还是 D 层,日落时 D 层先散、F 层还在,吸收没了、反射还在,这一小段就是当天最好的时候;日出时反过来,F 层先被太阳点亮,D 层还没长起来,也有一小段,这背后是两层建立和消失的先后。季节上,春秋分前后传播最活跃,foF2 在这两个季节抬得最高;冬天夜长,40 米和 80 米段的窗口长,噪声也大;夏天白天长,20 米段能开到晚上八九点。

楼里放不下,就找一块地

楼里能伸多长,决定你先玩哪一段,卷尺从窗框量出去,能伸 2 m 就做 10 米段,能伸 5 m 就做 20 米段的四分之一波长,能伸 10 m 才轮得到 40 米段的四分之一波长;20 米段的偶极要 10 m,40 米段的偶极要 20 m,楼里根本排不开。缩到 2 m 以内的振子只能加感,效率从九成掉到二三成,地网还只能拉一两根 2 到 3 m 的短线,驻波调得再漂亮,通联时也可能没声音。但还有一个点需要同时考虑,那就是你的支架是否能承受住这么大的重量和风阻。

楼里常做的三种天线都是妥协,窗外伸一根 5 m 鱼竿做加感垂直;一根 10 m 到 20 m 的长线加天调,一头绑自家窗框、一头拉阳台栏杆;再小一点是 1 m 的小环。天调只把发射机看到的驻波调好,不改天线的辐射电阻,一根 10 m 的线在 80 米段上驻波调到 1.2,效率照样个位数。这三样能干的事只有一件,把 FT8 和守听做起来,想用 SSB 聊天,得先解决场地。

楼顶是最现实的一块地。两栋楼之间拉一副 20 米段偶极,或者立一根垂直、铺四根 5 m 的地网,效率就是全尺寸的量级;麻烦在物业、防雷和风载,第五章第三节的接地、第七章第三节的打孔和风压计算,一样都不能省。楼顶离人远,15 W 那条 1.5 m 的电磁限值线也不难做到。

再往外走,露营地、农家院子、山顶,才是短波本来的样子。一副 20 米段偶极用两根鱼竿撑起来,或者一根 10 m 的线加天调斜拉在两棵树之间,地钉一打、风绳一拉,半小时能架好;收摊也一样快,走之前把线卷好、杆子放倒。电源按第六章第三节那套备电带,雷雨来了先收天线。

我自己的通联也是这么分的,楼里做 FT8,用的是 BG8JVG 那根天线和 BG8KST 研发的全波段天线;SSB 几乎都是在户外露营时临时架设完成的,网站里《2025年5月8日 QTH:长寿》就是露营时架 IC7300 的记录。两种场景不冲突,楼里做弱信号和守听,户外做 SSB 和 DX,天线尺寸一上来,15 W 的声音就完全不一样了。

所以先问自己一句,有没有楼顶、院子,或者一个常去的露营地?没有,就把楼里那套当 FT8 和守听的入口;有,就把尺寸做足,别再在窗台上跟缩短天线较劲。

屋里的噪声比郊区高二十 dB

短波最打击人的不是功率小,是噪声大。城区的 40 米段,底噪常年 S7 到 S9,郊区同样的时间 S3 到 S5,差 20 到 30 dB,这是第三章第十五节给过的量级;20 dB 意味着什么?友台信号过来本来是 S7,在你的接收机里刚好和噪声一样高,你就听不见了,换高增益天线是信号噪声一起抬,只有在方向上能分开才有用。出了城,同样的 40 米段能安静 20 到 30 dB,露营地那种静,是楼里花钱也买不到的。

屋里这层噪声到底从哪儿来?开关电源是头一个,第七章第二节那台电源的纹波,基频就是它的开关频率,谐波一路爬到短波段;LED 灯、路由器、手机充电器、电梯、光伏逆变器都算。传导的顺着电源线走,辐射的直接从空间过来,前者靠磁环和滤波器,后者只能靠距离。

判断方法是一步一步来的。把电台切到电池供电,噪声掉下来一截,就是电源这条线的问题;把家里的总闸拉掉,冰箱也拔了,噪声还在,那就是外面进来的;转一下天线的方向,噪声跟着变,就是某个方向的辐射源。这三个动作做完,噪声的来路基本就清楚了,你再决定是买磁环还是挪天线。

UV 机的静噪默认开着,没有信号时 S 表不动,所以看 S 表读底噪在 UV 上是错的;短波机平时没人开静噪,底噪一直在,S 表和瀑布图上那条毛边就是噪声底,你可以直接读。

馈线在机器这头、天线那头各套一个磁环,或者把同轴电缆绕几圈,把屏蔽层上那层共模电流挡掉,很多时候噪声能掉一两格 S;这个动作花不了几十块,比换天线便宜,你抽屉里那几个从旧显示器上拆下来的磁环,说不定就够用。

剩下的就是选时间,城里的噪声有作息,早上七点前最静,晚上商铺关门前最吵,周末白天楼上楼下都在用电;你改变不了邻居,只能把自己的守听时间挪到安静的那几个小时,这也是很多老手天不亮就开机的原因。

执照、日志和离天线多远

设台这件事,短波比 UV 多一道手续。固定台址要向所在地的省级无线电管理机构申请(第十条),交申请表、身份证明和设备的型号核准信息(第十一条),审批 30 个工作日(第十三条),执照有效期不超过 5 年(第二十条)。不到 15 W 省里就能批,15 W 及以上要报工信部,还可能有人上门看现场(第十六条)。

频率也不是短波随便用。执照上会写明你能用哪几段,你就只能在哪几段发,UV 那些年习惯的随便找个频点,在短波上行不通;30 米段这类次要业务频段,批不批看当地,别自己加戏。两条操作规矩别忘,通联日志要如实记,保留 2 年以上(第三十六条);每次建立和结束通联要发呼号,通联中间间隔不超过 10 分钟再发一次(第三十七条)。短波一个 QSO 聊二十分钟很常见,中间那次按 10 分钟一发的呼号,常常就漏在那里。

最后是电磁曝露,GB 8702-2014 对 3 到 30 MHz 的公众曝露限值是 67 除以根号 f(V/m),14 MHz 上算下来 17.9 V/m;远场场强按根号下 30PG 除以 r 估,偶极的 G 取 1.64,15 W 时 1.5 m 处就到限值,100 W 时 3.9 m,1 kW 时 12.4 m。这个算法是远场近似,14 MHz 的近场边界在 3.4 m 上下,1.5 m 这个数只当下限,读数只能当量级,宁可按更远的距离要求自己,所以天线别装在床头、书桌正上方,发射的时候人离天线两米以上,100 W 和 1 kW 的台,天线要挪到人平时不去的地方。

雷雨那条还是老规矩,赶在雷到之前把线拔了,或者等雷过去再动,别在打雷的时候守着机器等传播,第五章第三节和第七章第三节都写过。短波天线长、架得高,招雷的本事比窗台那根 1.5 m 的杆子大得多,你把它递出窗外之前,先想好打雷那天怎么把它收回来。

先看自己够不够 B 类的报考条件,A 类执照满 6 个月就去报名;证下来再申请执照,不到 15 W 省里批,执照上写多少瓦就开多少瓦。然后拿卷尺量窗外,能伸多长决定先玩哪一段,2 m 就 10 米段,5 m 就 20 米段,10 m 才去想 40 米段。

上一篇《传播:E 层、F 层和太阳活动,什么时候开台》;下一篇讲短波天线怎么落地,场景放在楼顶和户外,偶极怎么剪到谐振、鱼竿和拉线怎么支、地网怎么布;系列全部篇目收在《业余无线电从零开始》目录。


本文依据《业余无线电台管理办法》(工业和信息化部令第 67 号,2024 年 3 月 1 日施行)第十条、第十一条、第十三条、第十六条、第二十条、第二十六条、第二十七条、第二十八条、第三十条、第三十六条、第三十七条、第五十八条;可用频率参照北京市经济和信息化局 2024 年 12 月对业余无线电台可用频率的公开答复(30 米段暂不予许可的口径同源),各地实际可用频段以执照载明为准。电磁环境公众曝露限值取 GB 8702-2014 中 3–30 MHz 的电场强度限值 67/√f(V/m),远场场强按 E=√(30PG)/r 估算、偶极增益取 2.15 dBi,结果为量级估算。波长与天线长度沿用第三章第十五节、第五章第一节(半波偶极 143/f、λ/4 垂直 71.5/f);馈线损耗按第五章第二节实测值以 √f 折算;foF2、MUF 与太阳活动周沿用第八章第二节;FT8 解码门限沿用第四章第四节;防雷与打孔沿用第五章第三节、第七章第三节。文中 15 W 是 B 类在 30 MHz 以下那一档的口头说法(条文写的是小于 15 瓦),100 W 是 C 类与过渡期老 B 类的档位,实际开台以执照载明的频率与功率为准。更新时间:2026-11-06