??列車無線電通信是指在列車與地面或列車與列車之間所使用的無線電通信。有全無線電通信和半無線電通信兩類：前者是利用無線電通道構(gòu)成的列車全無線電通信方式；后者是利用無線電通道與有線中繼線構(gòu)成的半無線電通信方式。今天，我們走近1944年的列車無線電通信實驗，了解在當(dāng)時的無線電通信是如何架構(gòu)的。

????這是給火車無線電通信愛好者的好文章。根據(jù)我早前看到的一篇文章，1932年3月27日（星期日）發(fā)生了世界上第一個來自行駛中的火車的無線電信號。這項壯舉是由新澤西州外的WJZ電臺完成的，當(dāng)時是和在巴爾的摩到俄亥俄州（B＆O）火車進行通聯(lián)。正如十年后在《無線電新聞》雜志上報道的那樣，無線電不僅用于連接的車廂（通常也具有一些有線互連）之間，而且還用于其他列車之間以及列車與倉庫與開關(guān)站之間的可靠通信。毫無疑問，在當(dāng)時的成就至少部分取決于第二次世界大戰(zhàn)期間開發(fā)的技術(shù)。傳真的應(yīng)用取代以前打印消息方法，即取代了在火車駛過時使用鉤子抓住掛在電線桿上的卷起的紙張消息的傳統(tǒng)方式。?
????洛克島鐵路公司安裝的無線電通信系統(tǒng)測試是一項很有意義的實驗。

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????1944年4月1日，在羅克島線開始了一項無線電臺通信研發(fā)計劃，旨在開發(fā)和準備用作羅克島線上安裝的通信系統(tǒng)基礎(chǔ)的材料?？傊?，要研究前后通信，堆場操作，調(diào)度員到守車操作以及所謂的“對講機”單元。?
????電源問題?
????在所有列車通信中，首先出現(xiàn)的問題是設(shè)備的標準化，其次是確保來自不同類型的主電源的工作電壓的問題。柴油機車有一個64V的電池，當(dāng)柴油機運行時會增加到72V。蒸汽機車的直流電壓為32V由蒸汽驅(qū)動的渦輪機提供的電源，而守車則沒有任何類型的電源。?
????因此，本次實驗決定使用所有110V，60Hz的設(shè)備，并且在所有情況下發(fā)射器或接收器組合均可以使用該電源。因此，每個發(fā)射器和接收器將是可互換的。自從a.c.在所有維修點均可使用。?
????因此，如果在變頻器本身或電動發(fā)電機組中出現(xiàn)故障，則可以立即更換動力裝置，或者如果接收器或發(fā)射器出現(xiàn)故障，可以隨時更換備用裝置。?

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????對于蒸汽裝置，直接連接到交流電的蒸汽輪機交流發(fā)電機的設(shè)計。交流交流發(fā)電機的恒定速度為每分鐘3600轉(zhuǎn)。直接連接到交流電交流發(fā)電機始終在60個循環(huán)中提供110V電壓。這就解決了鐵路機車蒸汽型的供電問題。?
????柴油機車上的電源，直流電壓為64V?？梢允褂秒娫?，因此保證使用轉(zhuǎn)換器單元，該轉(zhuǎn)換器單元設(shè)計為在初級時提供115V輸出和70V輸出。因此，當(dāng)柴油機運行時，電池電壓升至72V，交流電壓升至118V，而當(dāng)柴油機靜止不動時，電壓降至64V，交流電壓降為108V。發(fā)電機速度變化引起的頻率不是關(guān)鍵，因為電源變壓器可以在低至50Hz的主電源上高效運行。?

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所示電源用于蒸汽機車上安裝的無線電設(shè)備。由蒸汽輪機驅(qū)動的恒速3600 rpm交流發(fā)電機供應(yīng)110V，60Hz。?

????守車電源的設(shè)計電壓約為12V直流電。電池由皮帶驅(qū)動的發(fā)電機充電。12V電池為12V直流電提供一次電源，直到轉(zhuǎn)換器到60V交流電為止。在正常運行條件下，火車速度約為每小時15英里，輪式發(fā)電機開始為電池充電。發(fā)射時，當(dāng)負載最大時，發(fā)電機將提供足夠的電力來使電池充滿電，因此，在火車運行的正常使用下，電池的供電將可以持續(xù)提供電力。如果要在固定位置長時間使用，必須在每連續(xù)使用15個小時后更換一次電池。
????實驗室設(shè)置
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圖1-移動電子實地實驗室內(nèi)置于全鋼制守車中?？梢栽诠旧a(chǎn)線的任何地方進行測試和維修。?

????為了檢查各種通信系統(tǒng)，包括微波機組，157MHz，40MHz和80KHz，建立了一個現(xiàn)場實驗室。這個實驗室是一個新的全鋼制守車。（見圖1）。守車裝有1000W交流電。發(fā)電機直接安裝在沖天爐后面的車頂上。內(nèi)置一個五加侖的汽油箱，可以24小時運行。電動發(fā)電機組和儲氣罐均由防護罩覆蓋，該防護罩可防雨淋，并具有自由的空氣流通以進行冷卻。（見圖2）
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圖2-汽油驅(qū)動的電動發(fā)電機組安裝在移動實驗室的頂部。?

????敞篷的一側(cè)內(nèi)置了一個工作臺。工作臺的下部裝有蓄電池，可提供30V直流電。用于操作機載157MHz設(shè)備。下部擱板的后半部分裝有40MHz?FM發(fā)射器-接收器組合。此單元用作辦公室通信，固定材料，加快材料，調(diào)整天線以及用于比較其他類型設(shè)備上的場強測量值的通信的標準。
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圖6-安裝在移動現(xiàn)場實驗室中的測試臺，顯示了Hallicrafters S-36和S-39通信接收器。右側(cè)顯示了一個40MHz FM發(fā)射器-接收器組合，用作辦公室通信的標準。?

?????Hallicrafters FM-AM S-36接收機位于工作臺的頂部，覆蓋27至143MHz的頻率范圍，用于檢查頻率，檢查對其他電臺的干擾以及一般的通訊工作。這里安裝了Hallicrafters通信接收器S-39，其覆蓋范圍從0.55到30MHz（僅限AM）。（接收器顯示在圖6的工作臺頂部。）?

????在車頂后部的一個柜子中搭建了設(shè)備架，并安裝了80KHz安裝了低頻發(fā)射器系統(tǒng)，然后將其連接到完全環(huán)繞現(xiàn)場實驗室的環(huán)路上。該回路與產(chǎn)生磁場相關(guān)聯(lián)，磁場在電話線中感應(yīng)以進行調(diào)度程序通信。如圖5所示，高頻157MHz發(fā)射器-接收器組合也安裝在柜子中。該單元包含一個接收器和一個發(fā)射器組件，并通過同軸電纜連接到安裝在屋頂上的四分之一波長接地平面天線。?

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圖7-在現(xiàn)場實驗室中建立的通訊談話要點。上部單元連接到80千瓦的輻射系統(tǒng)，而電話和小型揚聲器則分別連接到157和40MHz的設(shè)備。?

????為所有操作提供了兩組控件。所有測量都是通過真空管電壓表在工作臺上進行的，該電壓表通過測量所有接收器中的avc電壓來提供信號強度的相對測量。通訊的對話點設(shè)置在守車本身的穹頂中，圖7右側(cè)的設(shè)備連接到????80KHz低頻發(fā)射系統(tǒng)。圖片中心的電話機和小型揚聲器共同連接到157MHz的設(shè)備和40MHz的設(shè)備。?
????這個現(xiàn)場實驗室被綁在一臺開關(guān)引擎上，并穿過芝加哥南側(cè)的Burr Oak堆場，以便從在控制塔上操作的主控制站進行測試。守車者還用于線路服務(wù)，以檢查芝加哥和巖島之間的低頻發(fā)射系統(tǒng)，該距離約為180英里。?
????主控站
????主控制站本身安裝在Burr Oak堆場中心100英尺長的燈塔的底部。兩種類型的天線安裝在塔頂上，一個40MHz的同軸天線和一個“ J”型157MHz的天線。每個天線直接沿塔架向下饋入其各自的發(fā)射器-接收器組合。?

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圖3-安裝在堆場天線底部的主控站設(shè)備。?

????圖3顯示了安裝在塔架底部的箱子，該箱子可容納所有設(shè)備。上層架子包含一個40MHz FM發(fā)射器組合。發(fā)射器的最大功率輸出為50瓦，但已進行了功率分段調(diào)整，以便可以將功率從50降到25到15瓦，再降低到10瓦，從而可以分析堆場作業(yè)可靠功率所需的最大功率。中間的架子包含一個監(jiān)視放大器，該放大器橋接電話線，該電話線處理用于通信目的的信號。這提供了在堆場里操作設(shè)備時對設(shè)備進行監(jiān)視和維修的方法。線路控制繼電器電路也安裝在中間擱板上方，該電路通過直流電壓，一種用于從遠程控制站進行發(fā)送和接收的單電話線操作方法。?
????在正常操作中，接收器的輸出由繼電器通過電話線饋送到電話線，再送到遠程控制點的揚聲器。收到信號時，如果話務(wù)員被呼叫，則將電話摘機并按一個按鈕來接聽。當(dāng)按下按鈕時，它允許直流電。流入電話線，該電話線會在此控制面板上插入繼電器并打開發(fā)射機的電源。因此，遠程控制點的操作員斷開接收器的連接，將電話線連接到發(fā)射器，然后打開發(fā)射器。發(fā)送消息后，他松開按鈕，接收器再次連接到電話線上，因此他可以聽到傳入的消息。?
????此外，插入了一個極化繼電器，在正常情況下，當(dāng)使用正電壓時，將其連接到40MHz設(shè)備，而當(dāng)使用負脈沖時，將其連接到150MHz設(shè)備。?
????有可能因此，直接比較時要操作兩組不同的設(shè)備而不必到信號盒中更改單位，并且可以使用相同的功率獲得頻率的直接比較。?
????堆場作業(yè)?
????對于堆場操作，每臺交換式柴油機均配備40MHz設(shè)備。該設(shè)備直接安裝在工程師的操作位置后面。最初的運行動力是汽油驅(qū)動的發(fā)電機，該發(fā)電機安裝在發(fā)動機后部。后來，這被一個永久的轉(zhuǎn)換器組所取代，該轉(zhuǎn)換器組使用64V的柴油電池供電。四分之一波鞭狀天線安裝在柴油機車的發(fā)動機罩上，并通過在地板下并通過發(fā)動機駕駛室的同軸電纜饋電。該機車的現(xiàn)場測試表明，該機車（700號）與中央控制點之間的通信可以保持15英里。?

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圖4 示出了在該測試期間在機車中測量的信噪比的曲線圖。

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????除了到目前為止討論的各種通信方式之外，還認為有必要在工程師和售票員之間進行連續(xù)通信，以加快列車的處理速度。
????已經(jīng)測試了兩種類型的列車前后通信：一種類型是由1W FM 40MHz電池組組成。這些無線電套件可完美地實現(xiàn)從發(fā)動機到后座箱的傳動，并由下車的剎車員用來檢查熱箱，并向工程師發(fā)出命令，要求他們使用熱箱拆卸汽車。其他單位是固定在發(fā)動機和守車架上的40MHz永久安裝的收發(fā)器。這些裝置安裝在伊利諾伊州莫林的西爾維斯船廠，從芝加哥到西爾維斯再到堪薩斯城，有貨運火車(160)運行。在三個測試運行中，在這些運行期間分解和處理火車時，節(jié)省了很多時間。?
????在同一次運行中，還安裝并檢查了在高架橋下的157MHz FM單元，通過橋梁以及在彎道周圍的操作在極高的噪聲場中似乎比預(yù)期的AM單元要少。當(dāng)然，比較是在40MHz的FM和AM之間進行的。157MHz的AM噪聲比40MHz的AM噪聲要少得多。?
????長途服務(wù)?

機車駕駛室內(nèi)部。顯示與調(diào)度員直接通信的工程師。?

????嘗試了低頻長途服務(wù)的安裝，事實證明非常令人滿意。76 KHz發(fā)射器-接收器組合安裝在守車中，并連接至完全圍繞守車延伸的線環(huán)。在藍島站和巖石島線的伊利諾伊州局都安裝了兩個類似的裝置。這些單位相距約100英里。其中一個調(diào)度單元通過電容器直接連接到電話線上，并將載波的電話線上的載體疊加到地面上。守車上的環(huán)路從電話線上拾取磁場，并將其帶到接收器中，反向操作用于守車到調(diào)度程序的傳輸。?
????該系統(tǒng)運行非常好，并且可以在此距離范圍內(nèi)隨時提供通信。在7月中旬的強烈電風(fēng)暴中，遇到了少量噪音，但噪音不足以干擾系統(tǒng)的運行特性。該系統(tǒng)的一般操作被認為是令人滿意的。一般而言，從車廂到發(fā)動機，都通過無線電波（包括40MHz和157MHz）維持了令人滿意的列車通信系統(tǒng)，這使列車員在任何時候都可以完全控制列車，并允許列車員向工程師提出建議。進行任何更改。然后，通過使用80KHz。感應(yīng)系統(tǒng)可以與路邊站或分割點進行通信。該系統(tǒng)滿足了鐵路通用通信系統(tǒng)的所有基本要求。
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????傳真

位于巖島鐵路調(diào)度辦公室的傳真設(shè)備。

????洛克島（Rock Island）已對結(jié)合傳真、電臺和載波類型的通信使用傳真的可能性進行了調(diào)查。傳真打印機和發(fā)送器裝置已從Faximile Company，Inc.處獲得保護。該裝置與飛機配件的80KHz感應(yīng)系統(tǒng)和摩托羅拉40MHz FM結(jié)合使用。原始安裝包括安裝在伊利諾伊州藍島的藍島站的Faximile記錄器。打印機或接收器安裝在高速貨運列車的頂棚內(nèi)。規(guī)定了將打印機和發(fā)射器都切換到載體或40MHz FM 。40MHz的FM可用范圍約為15英里，而運載系統(tǒng)的可用范圍約為50英里。
????將信息傳遞到運動中的火車上的導(dǎo)體的當(dāng)前方法是借助于與固定在竹竿上的蠟繩綁在一起的消息?；疖嚱?jīng)過路邊車站時，指揮員伸出手，勾起了這個“火車命令”。傳真系統(tǒng)的明顯用途僅在于更換竹竿。路邊的站點操作員將消息從電報或電話中取出，將其鍵入，然后將其放入發(fā)射器中。當(dāng)發(fā)射器打開時，承運人會自動打開接收器中的靜噪電路并啟動打印機運行，列車會接收到該命令。當(dāng)消息完成時關(guān)閉載波時，靜噪電路在閉合時觸發(fā)一個警報電路，該警報電路將一直響起，直到從傳真接收器接收到該消息為止。如果那時對接收到的消息有任何疑問，操作員可以通過其無線電或載波電話電路與路邊站聯(lián)系。
????該系統(tǒng)的明顯優(yōu)勢是：
????1.指揮不必停止正在做的工作以接受該消息。
????2.將書面形式的消息交給他，該消息可以作為記錄保存。
????3.當(dāng)機器上出現(xiàn)消息時，系統(tǒng)會自動通知他。
????4.他可以通過在無線電或載波電話電路上回讀該消息來確認該消息。
????正在使用的實際系統(tǒng)是由J. V. L. Hogan先生設(shè)計的。發(fā)送器單元僅具有一個運動部件，該運動部件由同步電動機驅(qū)動，該同步電動機驅(qū)動導(dǎo)螺桿并旋轉(zhuǎn)消息。鼓掃描是通過光電電池完成的。接收器單元在機械結(jié)構(gòu)上非常相似。實際打印是通過在電解紙上施加低壓來完成的。然后使紙變色，得到印刷品。發(fā)射器和接收器之間的實際同步是通過音叉完成的。電臺發(fā)射器由60Hz的電源線同步。接收器單元有一個1800Hz的音叉，它觸發(fā)了一個多諧振蕩器，其頻率為每秒60Hz，因此音叉電路的重新定相將影響60Hz的同步。鎖定此同步后，信號的相位將保持恒定，并且設(shè)備可以令人滿意地工作。
????本文提到的所有通信形式都已用于實驗裝置中，用于對公司線路各部分的貨物進行試裝。在使可用的通信設(shè)備適應(yīng)鐵路需求方面，已經(jīng)進行了許多工作，但在電子制造商的實驗室和工程部門仍有更多工作要做。實驗已最終證明，鐵路無線電通信是可行且實用的。
????目前，F(xiàn)CC已收到鐵路運營公司關(guān)于頻率分配的請愿書。如果他們的決定有利于請愿書，他們的決定將在這種交流領(lǐng)域中產(chǎn)生一個新的和擴展的行業(yè)。