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[编者按]为满足严酷的作战需求，军用无线电设备要具备三项“硬功”——通信距离远、抗干扰能力强、保密性能好。那么，电波究竟是靠什么翻山越岭甚至横跨大洋。又是怎样在敌人干扰的重重围堵中脱身，电流的通断也能成为一种“语言”吗?不要急，本文将为您一一解答。
调制——声音坐上光速“运输机”
在“通信基本靠吼”的古老时代，人的声音最远不过能传几百米而已，而借助现代科技，我们的声音传递数千千米依然清晰如故，这是为什么呢?主要因为我们说话声音的频率太低，在空中很容易就衰减掉了，人类声音这个频段本身不适合远距离传播。而无线电所用的频率比声音要高数百万倍，在空中衰减得慢，加上功率又可以被三极管放大，自然就能传得远。所以，要想让声音传得远，就得让它坐上无线电波——这架以光速飞行的“运输机”，充当这一角色的电波称为载波。
载波一般都是高频正弦波，准备“登机”的音频信号，频率远比载波低。当我们把音频信号与载波相叠加，音频信号就完成了“登机”过程，可以乘坐载波飞向远方了。可是还有一个问题，到达终点时，音频信号怎么下来呢?这很简单，只需要一个低通滤波器把高频载波滤除掉，就可以把当初的音频信号还原出来。这种调制方式，载波的频率不变，幅度随音频信号大小变化而变化，就叫作调幅(AM)。调幅是最早应用于无线电领域的调制方式，也最简单。
调幅体制产生之后不久，一种更复杂的调制方式被发明出来，使我们的音频信号又多了一种“机型”可供选择。这种调制方式的幅度是不变的，但是载波频率随音频信号改变而改变，称为调频(FM)。调频波的波形像一个拉伸得不均匀的弹簧。喜欢听广播的朋友一定知道，调频广播要比调幅广播清晰得多。一方面是由于FM广播站离我们比较近，收到的信号强：另一方面是因为自然界中有很多干扰因素(太阳黑子、流星、带电的云层等)，会使无线电波的幅度发生一定改变，使调幅信号发生失真。因为在调幅体制中，载波幅度的变化本身就是携带信息的载体，所以幅度稍有变动，都意味着信息的丢失。在调频体制中则不然，因为调频波的幅度本身不携带任何信息，接收端关注的仅仅是频率如何变化，其它一概被滤波器过滤掉。所以调频制式要比调幅制式抗自然干扰的能力强，声音听起来自然更清晰。
下面为大家介绍两款美军的手持式电台，它们分别出现于二战末期和朝鲜战争末期，个头大小和适用场合也差不多，但采用了不一样的调制方式。
美国Galvin公司(摩托罗拉公司的前身)的SCR-536型手持电台是世界上第一种批量生产的小型化电台。它采用了5只真空管，整机重量只有2.3千克，比当时的一只电话听筒大不了多少。为了简化设计，实现小型化，这种电台的工作频率是出厂前预置的，不能调谐。1944年7月，SCR-536随盟军第一波登陆部队冲上了诺曼底的奥马哈滩头，在美国陆军第29步兵师里，每一个步兵连都装备了6部该型电台。作为当时一款非常成功的设计，SCR-536在二战期间共生产了130000部，成本也已压至30美元以下。
从朝鲜战争末期到越战时期，SCR-536逐渐被雷锡恩公司的PRC-6型手持电台所取代。PRC-6的收发信机共包含13只真空管，其中12只是超小型管。这些新型的真空管使该机能够采用当时新出现的调频技术，同时降低了功耗和重量(在后期升级中，这些真空管被晶体管所代替)。除美国以外，法国、德国、以色列和希腊等国也都获许生产和改进PRC-6。鉴于其较为圆润的外观，士兵们通常将PRC-6称之为“香蕉电台”。
SCR-536和PRC-6都是配属连以下基层部队使用，通信距离都在1.6千米左右。采用调幅体制的SCR-536的发射功率是360毫瓦，工作在短波波段。采用调频体制的PRC-6只需要250毫瓦，但由于调频方式所需的频带更宽，不能工作在频率拥挤的短波波段，所以PRC-6选择了超短波波段。
跳频——躲避干扰的“游击队”
在美国专利局，曾经尘封着这样一份编号为2，292，387的“保密通信系统”专利证书，它的申请时间是1941年6月10日，申请人是位奥地利女演员——海蒂·拉玛。
作为维也纳一位著名银行家的独生女，海蒂最初的人生道路是被家人规划好的。但她却有着一种与生俱来的叛逆，不仅天生丽质，而且酷爱表演，16岁便踏入影坛。海蒂的首任丈夫是个军火巨头，美艳绝伦的她经常同丈夫出席各种社交活动，周旋于众多纳粹权贵之中，其中不乏军政要员。言语之间，海蒂很容易接触到当时最前沿的军事思想和技术动态，然而很少有人知道，这位红极一时的影星，在走上银幕之前一直选修通信专业，对于某些尖端技术，海蒂甚至比他卖军火的丈夫理解得还快。在一次秘密会议上，海蒂甚至掌握了当时顶尖的无线电制导炸弹的设计要义，也为她日后的发明埋下了伏笔。
1937年德奥合并，身为犹太人的海蒂决心离开她失败的婚姻和所谓的纳粹“朋友”。在一次晚宴中趁丈夫忙于应酬，她药翻了女佣，翻窗而出，径自乘火车连夜逃往巴黎，被米高梅公司的著名导演相中，从此打入好莱坞。然而，正是她的容貌太过美艳，以致让人忽略了她的演技，海蒂虽然参演了20余部电影，但都是以花瓶的形象出现。在与《煤气灯下》、《卡萨布兰卡》等影片失之交臂后，海蒂不免有些黯然神伤。虽然她被誉为当时世界上最美丽的女演员，但仍然没有一部堪称经典的作品问世。她需要一个机会向世人证明这个女人的过人之处远不止她的美貌。
当美国也不可避免地卷入战争时，美国政府和国家发明委员会向各界名流发出邀请，希望为国家参战赢得更多的支持。海蒂因为掌握相关知识，此时也参与到军用无线通信系统和遥控鱼雷的研发当中。用无线电实施遥控并不难，但当时的遥控信号采用单一频率，敌方很容易扫描到并对其实施干扰。如何让信号不受干扰的影响，让海蒂大伤脑筋。
在一次支持美国参战的宴会上，海蒂结识了多才多艺的作曲家乔治·安泰尔。当她看到乔治的自动钢琴时，大受启发：这不就是一个自动变换频率的绝佳模型吗?以自动钢琴原理为基础，海蒂和乔治用几百根火柴棒在地毯上摆出了一张原理图。后来，两人得到了加州理工学院电气工程师的协助，完善了这一设计。该系统的核心思想是让无线电收发信机在88个频率间(钢琴有88个按键)自动跳变，在每个频率上停留的时间非常短，使敌方难以扫描到当前的工作频率，即使实施干扰，也不可能将88个频率全部阻断。
经过海蒂和乔治的共同努力，美国专利局终于授予两人专利证书。为了能在反法西斯战争中做出自己的一份贡献，海蒂将它捐献给了美国政府。这份专利直到1985年才解密，海蒂和乔治在 艺术领域之外的伟大贡献直到她们垂暮之年才为世人所知。而当今的手机、蓝牙、LAIN网络，都在运用着跳频技术——这两位艺术家的旷世杰作。
当今应用如此广泛的跳频通信技术，居然出自两位艺术家的灵光闪现，听似不可思议，但绝非偶然。具有伪随机特性的跳频序列，正如一张无声的乐谱，那些频率快速变化的信息元，难道不像一个个灵动跳跃的音符吗?传统的定频通信可以比作一场接力赛，一方的运动员必须站在同一条跑道上才能传递信息的接力棒。跳频通信的应用彻底扭转了这种局面，将浩瀚的电磁频谱空间化为一个偌大的舞池，让信息伴着脉动的旋律自由起舞，当然，这要求两个舞伴动作的高度协调一致，否则跳频，解跳过程会出现问题并导致系统瘫痪。
跳频通信最大的技术优势在于它为通信方提供了强大的反截获和抗干扰能力。因为发射机的频率总以每秒若干次速率变化，即使敌方截获其中几个信号，也无法将其还原成为完整的情报。而且跳跃的频率犹如神出鬼没的“游击队”一般，令传统的定频瞄准干扰方式难以奏效。
摩尔斯码——神秘的电波语言
在谍战片和小说里，电报的代表就是那一串急促连续的“嘀哒”声。那么，这些声音究竟代表了什么，又是谁发明了这些神奇的编码呢?
接下来我们要认识一个美国画家。他是一位一流的画家，曾受邀为许多知名人物画像，其中包括两位美国总统：他也曾用画笔纪录普通美国人的社会生活：出身牧师家庭的他也创作过不少宗教主题的画作——他的名字是萨缪尔·摩尔斯。
摩尔斯十分钟情于美术创作，甚至忽视了身边的亲人。1825年，当他在华盛顿为拉法耶特侯爵画肖像时，一个信使带来了他妻子亡故的噩耗。当心碎的摩尔斯赶回纽黑文的家中时，妻子已经下葬。
一次，摩尔斯在邮轮上偶然遇到了一个专门研究电磁学的波士顿旅客。他饶有兴趣地观察了他所做的一些有关电磁铁的演示实验。回到自己的画室，他依然无法让自己的心情平静下来，终于决定放弃艺术事业，投身于电磁世界的探险中去。
经历了几年的艰辛，经历了无数次的失败，摩尔斯对发明一种长途通信设备的热情未减，现在他已很少画画，偶尔拿起画笔只是因为生活太过拮据。当遭遇失败时，摩尔斯都会想起那段不堪回首的往事，如果当时有高效的通信系统，他完全可以见他妻子最后一面，他的妻子也就不至于在病榻上孤单地离开人世。想到这，一切困难都无法再挡住摩尔斯了。
直到1843年，摩尔斯得到了美国国会三万美元的拨款，修建了从华盛顿到巴尔的摩的电报线路。1844年5月24日，在座无虚席的国会大厦内，摩尔斯亲手在这条线路上发出了第一份电报，电报的内容是《圣经》中的一句话——“上帝创造了何等奇迹”。
摩尔斯电码的实质是用电流通过的时间长短来表示字母和数字，短促的是“点”(嘀)，时间长的是“划”(嗒)，如果没有电流通过则是“间隔”。最初的时候，摩尔斯只为10个阿拉伯数字设计了编码，字母则是用数字的组合来表示。但是，这种方法使用起来效率很低，所以摩尔斯又为26个英文字母设计了单独的编码。
在实际通信设备中，是用一种被称为手键的东西来控制电流长短的。手键就像一个电磁波的开关，按下时电台发射电波，抬起时停止发射。别看设备简单，但是效果可一点不差。使用同样的发射功率，用手键报工作的通信距离要比使用话音工作远20％以上。
从火花发报机问世伊始，摩尔斯电码就开始在电磁空间中驰骋，经历了无数次技术更新换代的无线电台前赴后继地为它服务着。但是，摩尔斯报毕竟要经过训练才能收发，远不及话音通信来的方便。而且摩尔斯电码也无法满足现代战场日益凸显的高数据率需求。所以，在数字化浪潮的推动下，从上世纪末开始摩尔斯电码也渐渐淡出了军用无线电通信领域。1997年，法国海军决定停止使用摩尔斯电报，其向世界发出的最后一段报文是——“所有人注意，这是我们在永远沉寂之前的最后一声呐喊”。
但不要以为摩尔斯报的生命会就此终结。由于它所需的频宽很窄、对设备的要求更低，在高噪声的环境下仍然可以使用。在遭遇强烈电子干扰时，所有数字化电台都有可能因为误码率的急剧升高而无法使用，话音在高噪声环境下会丧失可懂度，但只有“嘀”“嗒”声的摩尔斯报如果听不清，发慢一点就是了。所以，它在今天仍旧是一种重要的最低限度通信手段。
调制可以让信息更加适合信道的传输特性，从而传得更远；跳频技术可以让敌人难以跟踪当前工作频率而无法实施有效干扰；摩尔斯码曾是响彻电磁空间的通用语言，虽发明一百多年但现今仍有用武之地。但是，仅仅具有这些本领，电波还不可能飞向远方，这架光速“运输机”还需要起飞和降落的“跑道”，而这条“跑道”就是天线。为什么有的天线是一根杆子，有的则是一个盘子?为什么天线有大有小?为什么有的天线顶着几片“叶子”?在下一篇文章中，将为您解答。
调制——声音坐上光速“运输机”
在“通信基本靠吼”的古老时代，人的声音最远不过能传几百米而已，而借助现代科技，我们的声音传递数千千米依然清晰如故，这是为什么呢?主要因为我们说话声音的频率太低，在空中很容易就衰减掉了，人类声音这个频段本身不适合远距离传播。而无线电所用的频率比声音要高数百万倍，在空中衰减得慢，加上功率又可以被三极管放大，自然就能传得远。所以，要想让声音传得远，就得让它坐上无线电波——这架以光速飞行的“运输机”，充当这一角色的电波称为载波。
载波一般都是高频正弦波，准备“登机”的音频信号，频率远比载波低。当我们把音频信号与载波相叠加，音频信号就完成了“登机”过程，可以乘坐载波飞向远方了。可是还有一个问题，到达终点时，音频信号怎么下来呢?这很简单，只需要一个低通滤波器把高频载波滤除掉，就可以把当初的音频信号还原出来。这种调制方式，载波的频率不变，幅度随音频信号大小变化而变化，就叫作调幅(AM)。调幅是最早应用于无线电领域的调制方式，也最简单。
调幅体制产生之后不久，一种更复杂的调制方式被发明出来，使我们的音频信号又多了一种“机型”可供选择。这种调制方式的幅度是不变的，但是载波频率随音频信号改变而改变，称为调频(FM)。调频波的波形像一个拉伸得不均匀的弹簧。喜欢听广播的朋友一定知道，调频广播要比调幅广播清晰得多。一方面是由于FM广播站离我们比较近，收到的信号强：另一方面是因为自然界中有很多干扰因素(太阳黑子、流星、带电的云层等)，会使无线电波的幅度发生一定改变，使调幅信号发生失真。因为在调幅体制中，载波幅度的变化本身就是携带信息的载体，所以幅度稍有变动，都意味着信息的丢失。在调频体制中则不然，因为调频波的幅度本身不携带任何信息，接收端关注的仅仅是频率如何变化，其它一概被滤波器过滤掉。所以调频制式要比调幅制式抗自然干扰的能力强，声音听起来自然更清晰。
下面为大家介绍两款美军的手持式电台，它们分别出现于二战末期和朝鲜战争末期，个头大小和适用场合也差不多，但采用了不一样的调制方式。
美国Galvin公司(摩托罗拉公司的前身)的SCR-536型手持电台是世界上第一种批量生产的小型化电台。它采用了5只真空管，整机重量只有2.3千克，比当时的一只电话听筒大不了多少。为了简化设计，实现小型化，这种电台的工作频率是出厂前预置的，不能调谐。1944年7月，SCR-536随盟军第一波登陆部队冲上了诺曼底的奥马哈滩头，在美国陆军第29步兵师里，每一个步兵连都装备了6部该型电台。作为当时一款非常成功的设计，SCR-536在二战期间共生产了130000部，成本也已压至30美元以下。
从朝鲜战争末期到越战时期，SCR-536逐渐被雷锡恩公司的PRC-6型手持电台所取代。PRC-6的收发信机共包含13只真空管，其中12只是超小型管。这些新型的真空管使该机能够采用当时新出现的调频技术，同时降低了功耗和重量(在后期升级中，这些真空管被晶体管所代替)。除美国以外，法国、德国、以色列和希腊等国也都获许生产和改进PRC-6。鉴于其较为圆润的外观，士兵们通常将PRC-6称之为“香蕉电台”。
SCR-536和PRC-6都是配属连以下基层部队使用，通信距离都在1.6千米左右。采用调幅体制的SCR-536的发射功率是360毫瓦，工作在短波波段。采用调频体制的PRC-6只需要250毫瓦，但由于调频方式所需的频带更宽，不能工作在频率拥挤的短波波段，所以PRC-6选择了超短波波段。
跳频——躲避干扰的“游击队”
在美国专利局，曾经尘封着这样一份编号为2，292，387的“保密通信系统”专利证书，它的申请时间是1941年6月10日，申请人是位奥地利女演员——海蒂·拉玛。
作为维也纳一位著名银行家的独生女，海蒂最初的人生道路是被家人规划好的。但她却有着一种与生俱来的叛逆，不仅天生丽质，而且酷爱表演，16岁便踏入影坛。海蒂的首任丈夫是个军火巨头，美艳绝伦的她经常同丈夫出席各种社交活动，周旋于众多纳粹权贵之中，其中不乏军政要员。言语之间，海蒂很容易接触到当时最前沿的军事思想和技术动态，然而很少有人知道，这位红极一时的影星，在走上银幕之前一直选修通信专业，对于某些尖端技术，海蒂甚至比他卖军火的丈夫理解得还快。在一次秘密会议上，海蒂甚至掌握了当时顶尖的无线电制导炸弹的设计要义，也为她日后的发明埋下了伏笔。
1937年德奥合并，身为犹太人的海蒂决心离开她失败的婚姻和所谓的纳粹“朋友”。在一次晚宴中趁丈夫忙于应酬，她药翻了女佣，翻窗而出，径自乘火车连夜逃往巴黎，被米高梅公司的著名导演相中，从此打入好莱坞。然而，正是她的容貌太过美艳，以致让人忽略了她的演技，海蒂虽然参演了20余部电影，但都是以花瓶的形象出现。在与《煤气灯下》、《卡萨布兰卡》等影片失之交臂后，海蒂不免有些黯然神伤。虽然她被誉为当时世界上最美丽的女演员，但仍然没有一部堪称经典的作品问世。她需要一个机会向世人证明这个女人的过人之处远不止她的美貌。
当美国也不可避免地卷入战争时，美国政府和国家发明委员会向各界名流发出邀请，希望为国家参战赢得更多的支持。海蒂因为掌握相关知识，此时也参与到军用无线通信系统和遥控鱼雷的研发当中。用无线电实施遥控并不难，但当时的遥控信号采用单一频率，敌方很容易扫描到并对其实施干扰。如何让信号不受干扰的影响，让海蒂大伤脑筋。
在一次支持美国参战的宴会上，海蒂结识了多才多艺的作曲家乔治·安泰尔。当她看到乔治的自动钢琴时，大受启发：这不就是一个自动变换频率的绝佳模型吗?以自动钢琴原理为基础，海蒂和乔治用几百根火柴棒在地毯上摆出了一张原理图。后来，两人得到了加州理工学院电气工程师的协助，完善了这一设计。该系统的核心思想是让无线电收发信机在88个频率间(钢琴有88个按键)自动跳变，在每个频率上停留的时间非常短，使敌方难以扫描到当前的工作频率，即使实施干扰，也不可能将88个频率全部阻断。
经过海蒂和乔治的共同努力，美国专利局终于授予两人专利证书。为了能在反法西斯战争中做出自己的一份贡献，海蒂将它捐献给了美国政府。这份专利直到1985年才解密，海蒂和乔治在 艺术领域之外的伟大贡献直到她们垂暮之年才为世人所知。而当今的手机、蓝牙、LAIN网络，都在运用着跳频技术——这两位艺术家的旷世杰作。
当今应用如此广泛的跳频通信技术，居然出自两位艺术家的灵光闪现，听似不可思议，但绝非偶然。具有伪随机特性的跳频序列，正如一张无声的乐谱，那些频率快速变化的信息元，难道不像一个个灵动跳跃的音符吗?传统的定频通信可以比作一场接力赛，一方的运动员必须站在同一条跑道上才能传递信息的接力棒。跳频通信的应用彻底扭转了这种局面，将浩瀚的电磁频谱空间化为一个偌大的舞池，让信息伴着脉动的旋律自由起舞，当然，这要求两个舞伴动作的高度协调一致，否则跳频，解跳过程会出现问题并导致系统瘫痪。
跳频通信最大的技术优势在于它为通信方提供了强大的反截获和抗干扰能力。因为发射机的频率总以每秒若干次速率变化，即使敌方截获其中几个信号，也无法将其还原成为完整的情报。而且跳跃的频率犹如神出鬼没的“游击队”一般，令传统的定频瞄准干扰方式难以奏效。
摩尔斯码——神秘的电波语言
在谍战片和小说里，电报的代表就是那一串急促连续的“嘀哒”声。那么，这些声音究竟代表了什么，又是谁发明了这些神奇的编码呢?
接下来我们要认识一个美国画家。他是一位一流的画家，曾受邀为许多知名人物画像，其中包括两位美国总统：他也曾用画笔纪录普通美国人的社会生活：出身牧师家庭的他也创作过不少宗教主题的画作——他的名字是萨缪尔·摩尔斯。
摩尔斯十分钟情于美术创作，甚至忽视了身边的亲人。1825年，当他在华盛顿为拉法耶特侯爵画肖像时，一个信使带来了他妻子亡故的噩耗。当心碎的摩尔斯赶回纽黑文的家中时，妻子已经下葬。
一次，摩尔斯在邮轮上偶然遇到了一个专门研究电磁学的波士顿旅客。他饶有兴趣地观察了他所做的一些有关电磁铁的演示实验。回到自己的画室，他依然无法让自己的心情平静下来，终于决定放弃艺术事业，投身于电磁世界的探险中去。
经历了几年的艰辛，经历了无数次的失败，摩尔斯对发明一种长途通信设备的热情未减，现在他已很少画画，偶尔拿起画笔只是因为生活太过拮据。当遭遇失败时，摩尔斯都会想起那段不堪回首的往事，如果当时有高效的通信系统，他完全可以见他妻子最后一面，他的妻子也就不至于在病榻上孤单地离开人世。想到这，一切困难都无法再挡住摩尔斯了。
直到1843年，摩尔斯得到了美国国会三万美元的拨款，修建了从华盛顿到巴尔的摩的电报线路。1844年5月24日，在座无虚席的国会大厦内，摩尔斯亲手在这条线路上发出了第一份电报，电报的内容是《圣经》中的一句话——“上帝创造了何等奇迹”。
摩尔斯电码的实质是用电流通过的时间长短来表示字母和数字，短促的是“点”(嘀)，时间长的是“划”(嗒)，如果没有电流通过则是“间隔”。最初的时候，摩尔斯只为10个阿拉伯数字设计了编码，字母则是用数字的组合来表示。但是，这种方法使用起来效率很低，所以摩尔斯又为26个英文字母设计了单独的编码。
在实际通信设备中，是用一种被称为手键的东西来控制电流长短的。手键就像一个电磁波的开关，按下时电台发射电波，抬起时停止发射。别看设备简单，但是效果可一点不差。使用同样的发射功率，用手键报工作的通信距离要比使用话音工作远20％以上。
从火花发报机问世伊始，摩尔斯电码就开始在电磁空间中驰骋，经历了无数次技术更新换代的无线电台前赴后继地为它服务着。但是，摩尔斯报毕竟要经过训练才能收发，远不及话音通信来的方便。而且摩尔斯电码也无法满足现代战场日益凸显的高数据率需求。所以，在数字化浪潮的推动下，从上世纪末开始摩尔斯电码也渐渐淡出了军用无线电通信领域。1997年，法国海军决定停止使用摩尔斯电报，其向世界发出的最后一段报文是——“所有人注意，这是我们在永远沉寂之前的最后一声呐喊”。
但不要以为摩尔斯报的生命会就此终结。由于它所需的频宽很窄、对设备的要求更低，在高噪声的环境下仍然可以使用。在遭遇强烈电子干扰时，所有数字化电台都有可能因为误码率的急剧升高而无法使用，话音在高噪声环境下会丧失可懂度，但只有“嘀”“嗒”声的摩尔斯报如果听不清，发慢一点就是了。所以，它在今天仍旧是一种重要的最低限度通信手段。
调制可以让信息更加适合信道的传输特性，从而传得更远；跳频技术可以让敌人难以跟踪当前工作频率而无法实施有效干扰；摩尔斯码曾是响彻电磁空间的通用语言，虽发明一百多年但现今仍有用武之地。但是，仅仅具有这些本领，电波还不可能飞向远方，这架光速“运输机”还需要起飞和降落的“跑道”，而这条“跑道”就是天线。为什么有的天线是一根杆子，有的则是一个盘子?为什么天线有大有小?为什么有的天线顶着几片“叶子”?在下一篇文章中，将为您解答。