中国のインターネット上では、この周波数帯に関する情報が非常に少ないため、関連情報を集めて翻訳し、これまでこの周波数帯を知らなかったアマチュア無線愛好家の方々にご活用いただけるよう作成しました。この周波数帯での活動をより活発にしたいと考えています。現時点では、情報の充実化を進めていますが、誤りがあればご指摘いただけると幸いです。
歴史と起源
136kHzは、アマチュア無線愛好家が最初に使用した周波数帯である可能性が高いです。ラジオ技術が発展し始めた黎明期、法律による電波の規制がまだ存在しない頃、初期のアマチュア無線愛好家たちは、コイル、レデンスボトル、そして現代の白金アンテナに似たトランスミッターを用いて、小屋の中で放電を行い、わずかなエネルギーをアンテナへと送っていた。
しかし、実際には、136kHzは比較的新しいアマチュア無線帯域です。アマチュア無線で使用できる136kHz帯の正式な許可は、2007年11月9日から開始されました。その日の、ジュネーブで開催された国際電気通信連合(ITU)の2007年世界無線通信大会。 (WRC-07) 次亜業務として、135.7~137.8kHzの周波数帯を割り当てることに同意します。これは、ITU(国際電気通信連合)による割り当てが行われる前に、一部の国が既にこの範囲を次亜業務として使用していたことを前提としています。CEPT/ERC 推奨事項 62-01 E(「アマチュア無線で使用する帯域 135.7~137.8 kHz」、1997年、マイニン)この周波数帯をアマチュア無線用途に割り当てることを提案します。この提案書では、135.7~137.8kHzの範囲を、二次的な用途としてアマチュア無線で使用することを推奨し、最大出力はE.I.R.P. 1Wとします。これまでのところ、130~148.5kHzの周波数帯は、主に海上移動通信および固定通信に使用されていました。主な利用者には、海軍潜水艦向けのワンウェイ通信や無線位置特定システムが含まれます。
さらに、ITU第2区のいくつかの国では、低周波数帯域の使用を許可しています。例えば、米国やカナダでは、無線通信実験(免許不要で申請のみが必要)を160~190kHzの範囲で行うことを認めています。ただし、以下の要件があります:
- 最終の周波数帯における総入力電力(ヒーターや加熱装置の電力を除く)は、1ワットを超えてはならない。
- 伝送線、アンテナ、およびアース線(該当する場合)の全長は合計で15メートルを超えてはなりません。
- 160 kHz以下の、または190 kHz以上の全ての雑音放射は、未変調キャリアからのレベルが-20 dB以下である必要があります。20 dBの減衰要件への適合性を判断するには、送信所のアンテナ出力端での測定に基づきます。送信所が永久的に追加アンテナを使用している場合は、コンプライアンスを確認するために、電磁波放射の測定を行う必要があります。
我が国の法規制の現状
我が国の135.7~137.8kHzの自家用周波数帯は、2010年12月1日から施行されている「中華人民共和国無線電周波数区分規定」(工業及び情報通信部の命令第16号)に基づいています。
無線通信事業および無線技術の発展、および我が国における各産業・部門の無線周波数資源需要に対応するため、また「無線電規則」との国際的な周波数区分の一致を図るため、中華人民共和国無線電管理条例に基づき、工業及び情報通信部は2008年に、「中華人民共和国無線電周波数区分規定」(2006年施行)を改正することを決定しました。
現在の、この周波数帯におけるアマチュア無線用途の割り当て状況は以下のとおりです。主要業務
135.7~137.8 固定 水上移動 無線電による航法(アマチュア無線)
5.64 固定業務ラジオは、割り当てられた90 kHzおよび160 kHz (第1地区では148.5 kHz) の帯域内、および水上移動業務ラジオが割り当てられた110 kHzおよび160 kHz (第1地区では148.5 kHz) の帯域内で、A1A、F1B、A2C、A3C、F1C、またはF3Cクラスの送信機のみを使用できます。水上移動業務ラジオは、110 kHzおよび160 kHz (第1地区では148.5 kHz) の帯域内で、例外的にJ2BまたはJ7Bクラスの送信機も使用できます。
5.67 その他の分割:モンゴル、キルギス、トルクメニスタンでは、130-148.5kHzの周波数帯は、副次的な無線電導航業務に割り当てられています。これらの国および国際的に、この業務は平等な利用権を持ちます。(WRC-07)
5. 67A:135.7~137.8 kHzの周波数帯域内のアマチュア無線局を使用する場合、最大送信出力は1ワット(e.i.r.p.)を超えてはならない。また、第5.67項に列挙された国で使用される無線電導航局による有害な干渉を避ける必要がある。(WRC-07)
5.67B は、アルジェリア、エジプト、イランイスラム共和国、イラク、レバノン、シリアアラブ共和国、スーダン、南スーダン、チュニジアにおいて、135.7-137.8 kHz帯の利用は、固定および海上移動業務に限定されます。上記の国々においては、アマチュア無線での135.7-137.8 kHz帯の使用は認められていません。また、この帯域を使用する許可を与えられている国は、この点を考慮する必要があります。(WRC-12)
衛星通信システム
136kHzの周波数帯で使用されるアンテナは、ほとんどが小型化されたものであり、効率は1%を下回ることが多い。これは、法的に定められたEIRP(電磁界放射強度)を1Wで満たすために、数百~数千ワットの電力が必要となることを意味する。
この周波数帯で最も一般的なアンテナは、垂直指向アンテナ(マケニーアンテナとも呼ばれる)です。

写真に写っているのは、WD2XNSのT字型のアンテナです。 WD2XNSのウェブサイト

写真に写っているのは、タイタニック号のT字アンテナです。

写真に示されているのは、一般的なT字型のアンテナの形状です。
このアンテナは、上下で以下のように分類できます。
接地線が、地との間に電気容量を発生させる。
主な放射エネルギーの垂直降下線
マッチングを担当するインダクタ。
上部の水平部分と地面との間に電界が形成され、放射エネルギーはほとんど無視できるレベルです。電界の容量を増やすためには、複数の並列導線を配置することで、放射効率を高めることができます。
垂直方向が、ほぼ唯一有効な放射方向です。136kHzの周波数帯域が非常に長いため、水平方向に数十メートル高く設置しても、地上の影響は依然として大きくなります。垂直方向の面のみが有効にエネルギーを放射することができます。そのため、設計においては垂直部分をできるだけ高くすることが重要です。理想的なマケニーアンテナは、1/4波長(約500メートル以上)に達する必要がありますが、これはアマチュア無線家にとっては実現困難です。したがって、アンテナの設計では、実際の設置状況に合わせて調整し、アマチュア無線家の主観的な判断に基づいて、周囲の環境を最大限に活用することが求められます。
このような短アンテナの場合、理論的には非常に小さな実効抵抗(通常数オーム程度)と、非常に大きなリアクタンスを持つはずです。この大きなリアクタンスを打ち消すために、アンテナの底部にインダクタを配置し、共振させます。放射効率を最大限に高めるため、高いQ値を目指し、一般的には自作で大型の空芯コンデンサを使用します。高いQ値を持つことによるもう一つの影響は、非常に狭いアンテナの帯域幅です。135.7~137.8kHzの周波数範囲で共振させるためには、調整可能なインダクタを設ける必要があります。


WD2XNS の可変コンデンサは、内部に逆向きで巻かれたインダクタと減速モーターを使用して、インダクタンス値を微調整します。

W5JGVのインダクタには、調整用の複数のリードを備えています。

同様に、鉄酸化物インダクタも利用可能です。ただし、鉄酸化物インダクタのQ値は空気性インダクタよりも低く、通常数十程度です。図に示すインダクタは、PC95材で巻製されており、インダクタンスは6mHです。
インダクタのサイズが大きいため、中心部にインダクタを配置することは一般的ではありませんが、実際にハム無線愛好家によって試されています。

ON7YD の垂直アンテナ、誘導式のトップロード 元のL1コイルを、L1 = 2.3mHとL2 = 1.9mHの2つの部分に分割した結果、PA0SEおよびDK8KWによる測定で、アンテナの電界強度が約4dB増加することが確認されました。
この場合、インダクタがコンデンサのインピーダンスを完全に打ち消した場合でも、アンテナのインピーダンスが必ずしも50Ωになるとは限りません。そのため、変圧器(一般的に「バレン」と呼ばれる)やその他のマッチング回路と組み合わせて、さらにインピーダンスを調整する必要があります。

写真に写っているのは、WD2XNSのトランスで、FT240-77という材質の磁石を使用しています。FT240-77は、1MHz以下の用途でよく使用されるマンガン亜鉛鉄オキサイド材料であり、国産のMXO-2000で代替可能です。
以下は、役立つ参考サイトです。
ON7YD、136kHzの長波アンテナに関する情報(強くお勧めします)
短いアンテナの調整
さらに、他の種類のアンテナもあります。

G3YMC の円形のアンテナ
@BH6BEZ 2200mの実験において、80m長のアンテナと終端負荷を使用し、10Wの電力を利用して110km離れた場所でFST4W-120 -11dBの強度を得ることができました。
よく使われるパターン
CW
最も基本的な、そして広く使われる方式ですが、長波帯ではあまり一般的ではありません。その理由は、CW方式が他の方式よりもはるかに高い信号対雑音比を必要とするためです。
QRSSとDFCW
QRSS これは非常に遅いCW(モールス符号)モードで、名前は「QRS」というもので、「拍の発信速度を下げてください」という意味です。このモードでは、受信側の帯域幅が大幅に狭くなり、WPM(文字/分)の速度が通常の人間の可読性よりも遅くなるため、通常は2~3WPM未満になります。

通常、QRSSの速度を測るために、「ドットタイム」を使用します。これは、送信する「ドット」に必要な秒数を表します。「3s ドット」の場合、各「Di」を送信するために3秒かかり、これは0.4wpm(単語1分あたり)に相当します。「60s ドット」の場合は0.022wpmとなり、「BH3PTS」というコールサインを送るには、約1時間3分の間隔で送信する必要があります。
受信ノイズと受信帯域が比例関係にあるため、QRSS では 1Hz 未満の帯域幅を使用することが一般的です。これにより、受信側は非常に遅い周波数変化を選択することで、各ピクセルごとに平均して1秒あたりのオーディオ信号を可視化することができます。この方法でオーディオ信号を平均化することにより、ノイズレベル(ランダムかつ平均的にゼロ)が信号レベルよりも低くなり、環境ノイズ以下の信号をスペクトル上で識別できるようになります。これにより、通常は環境ノイズ以下であり聴覚的には認識できない QRSS 信号をスペクトル上で識別することが可能となります。ただし、使用する帯域幅が狭いため、受信機および送信機の周波数安定性が非常に重要です。
DFCWQRSSと同様に、異なる点は、DFCWが非常に小さな周波数オフセット(0.1Hz程度まで)を使用して、点を表現することです。これにより、送信時間を短縮できますが、より広い帯域幅、安定した水晶発振器、またはDDSが必要です。2つの周波数を同時に使用するため、各点の周波数はノイズや干渉の影響を受けやすくなります。

現在、一般的に使用されているQRSS受信ソフトウェアFSKview ,スペクトラム・ラボ、Argo、LOPORA および QRSSpig
PSK31

PSK31 は、イギリスのハム無線オペレーターであるピーター・マルティネス (G3PLX) によって開発され、命名されました。1998年12月にハム無線で使用されるようになりました。PSK31 は、位相を維持した伝送経路で良好な性能を示し、減衰に対する耐性も高いです。 (QSB) 良好な特性を持つ一方で、このシステムは、例えば「極光」による「振動」や複数の経路を通る場合に、信号の位相が連続的でないという問題の影響を受ける可能性があります。
経験則として、PSK31の復号に必要な信号対雑音比は、人がCWを識別できる最小の信号対雑音比よりも一般的に6dB低いことが知られています。しかし、PSK31にはいくつかの欠点も存在します。直線的な送信装置とアンプが必要です。そのため、安価で効率的なDクラスの送信機やアンプによる送信は困難でした。様々なFSK(フェーズシフトキーイング)方式が普及する中で、PSK31は徐々に衰退していきました。
JASON

JASON 起源は 2005年、スティーヴ・オルニーの提唱に基づ (VK2ZTO) 開発された IFK(段階的周波数ホッピングキーイング) 技術。この技術は、ラジオ受信機の周波数ずれや周波数の変動によって生じる誤りを効果的に回避し、同時に多径伝播や符号間の干渉に対する耐性を高めることができます。具体的には、情報が送信される2つの周波数の差の絶対値を用いて符号化されます。この方法の利点は、正確な初期調整を必要としない点です。数ヘルツ程度の調整誤差は完全に許容されます。概算ですがJASON は、136 kHz の周波数において ±31 ppm の周波数安定性が必要です。また、周波数が個別に送信されるため、FSK方式が採用されていることから、線形増幅回路は不要です。DクラスのMOSFET送信機1台で十分です。JASONの場合、1分あたりの文字数(約2.5文字)はQRSSよりも少ないですが、それでもいくつかの利点があります。
JASON で設計された周波数差の値は、合計 16 の異なる値があります。ある音を送信した後、次の音は、USB/LSB スイッチの設定に応じて、適切な周波数差を上または下方向に調整します。16 種類の周波数差があるため、システムには 17 個の音符(音程)が必要です。これ以上音が入ると、音程が繰り返されます。
各ボーテ(ボーテとは、信号の変化を指し、ここでは周波数変化を特指する)は4ビット(つまり1つのハーフバイト、またはニブル)で符号化されます。しかし、4ビットでは完全なアルファベットの表現ができないため、1つの文字を表すために2つのハーフバイトを使用します。
JASONは、キャラクタの同期を実現します。具体的には、上位半バイトと下位半バイトをどのように特定するかは、各半バイトの上位ビットに情報をエンコードすることで行われます。「1xxx」(2進数)で上位半バイトを表し、「0xxx」(2進数)で下位半バイトを表します。 xxx 実際のデータ転送を反映したもの。
これにより、6 ビットの情報で 1 つの文字を表すことができ、最大 64 個のシンボルをエンコードできます。私は、ASCII コード内の '20' (スペース) から '5f' (アンダースコア) までの文字セットを選択しました。これにより、すべての大文字、10 進数、および一般的な記号を送信できるようになります。
JASON標準速度(通常)の設定パラメータは以下の通りです。
デフォルトの受信機 (Rx) と送信機 (Tx) の中心周波数は 800 Hz です。
各グループにおける17個の周波数間の間隔を3つのFFTビンに設定することで、正交性を確保する。
標準速度の設定の場合、各FFTビンは約0.084Hzであり、したがって音階間の間隔は約0.252Hz、帯域幅の占有は約4.038Hzとなります。
各波特(つまり、送信される周波数)は約11.89秒(FFTのビン幅の逆数)に相当します。
したがって、標準速度設定の場合、JASON の文字処理能力は約 1 分あたり 2.5 文字であり、速度は遅いものの、QRSS と比較して、ある程度の優位性があります。
以下は、JASONの3つのモードにおけるパラメータです。
| 速度 | 音の持続時間(秒) | 周波数差 (Hz) | 帯域(Hz) | 1分あたりの文字数(ターボオフ時) | 文字/分 (ターボモード時) |
| Slow | 95.2 | 0.03 | 0.5 | 0.3 | 0.6 |
| Normal | 11.9 | 0.25 | 4 | 2.5 | 5 |
| Fast | 1.5 | 2 | 32 | 20 | 40 |
JASON は、~を可能にする。 -25 dB 適切な信号対雑音比の下で、有効な通信を行うことができる。
JASONのウェブサイト:ジェイソン公式サイト
WSPR
WSPR(発音は「ウィスパー」)とは 微弱な信号の伝播状況を報告する 頭部の略称。これは、アマチュア無線オペレーター間の低強度無線通信のために設計された、コンピュータプログラムで実装されたプロトコルです。このプロトコルは、 ジョー・テイラー(K1JT)2008年に、中波で使用するためのプログラムを設計し、作成しました。(MF)HF (高周波)(HF)帯域内で低出力での送信実験を行い、無線電波の伝搬特性を評価する。WSPRは、その高い感度から、すぐに… 136 kHz 低周波帯での微弱な信号通信において、広く利用されています。
WSPR の動作原理は、ビーコン送信モードに似ており、毎回、オペレーターのコールサイン、地理的な位置情報(グリッドローケーター)、および送信電力(dBm で表示)を送信します。
WSPR の重要な特徴は、非常に低い送信電力で長距離通信が可能であることです。これにより、無線電波の伝搬テスト、遠隔地の信号監視、大量のデータ収集に適したツールとなります。感度は 2500 Hz -28 dB に達します。
WSQ2

概要
WSQは、低周波(LF)および中周波(MF)帯向けに設計された、弱い信号のQSOモードであり、WSPRと同様の感度を提供しつつ、JASONなどのモードよりも高速で、極めて弱い信号でのリアルタイム通信に適しています。WSQは、Con ZL2AFPとMurray ZL1BPUが2013年に共同で開発したもので、新しい段階的な周波数変調技術を使用しています。(IFK)設計、およびテキスト圧縮技術を組み合わせることで、-27dB以下の信号対雑音比で動作するようにする。(SNR)効果的な通信を可能にする。ZL2AFP は、WSPR の感度と、当時の一般的な JASON よりも高速な送信速度を備えつつ、双方向通信に適したモードを実現することを望んでいた。2013 年末に WSQ の初期バージョンを作成した。WSQ は、当時一般的なデジタルモードと比較して、より高い信号受信感度と高速な通信速度を提供した。特に、JASON (-25db) や DominoEX (-16db) と比較した場合、WSQ は符号伝送効率において顕著な優位性を示し、極めて弱い信号条件下でも迅速な情報交換を実現できる。
WSPRのように複雑なエラー修正を必要としない、WSQは以下の方法で実現しています。IFK による段階的な周波数キー制御これにより、ラジオ受信機の不整合や周波数の変動による誤った符号化を防ぎ、マルチパス伝播によって引き起こされるマルチパス干渉や符号間の干渉を軽減することができます。長期間のポイントWSQは、衝撃ノイズを効果的に抑制し、-27dBのSNR(信号対雑音比)で信頼性の高い受信を実現します。可変長符号 (Varicode)、頻繁に使用される文字をより少ない記号で送信することで、送信速度が大幅に向上します。
WSQは33個の周波数を使用し、周波数の間隔は1.953125Hzです。位相を揃えたMFSK変調方式を採用しており、各シンボルは2.048秒持続します。各シンボルがより多くの情報を伝送するため、シンボルレートは低い(0.512bps)ものの、送信速度は分あたり5~7文字という、JASONなどの他の方式よりも大幅に高速です。WSQの設計により、ノイズの多い環境でも効率的に動作し、特にLF/MF帯域での低信号通信に適しています。 WSQは主にリアルタイムでのQSO(交信)を目的として設計されており、信号探知やビーコンとしての使用には適していません。これは、160m、630m、2200mなどの長波帯で、微弱な信号の通信に適しており、特に、強い減衰や遅い信号の減衰環境に最適です。
WSQ2 の元のバージョンZL2AFP、WSQ
DL4YHF の改良版DL4YHF の WSQ / WSQCall の拡張版
JT9
JT65は、長波帯で非常に弱いものの緩やかな変化を示す伝搬特性に適しているが、当初EME(地球間通信)や対流圏散乱のために設計されたため、使用する周波数帯域が広く、狭い136kHzの帯域での送信には適していない。そこでJoe K1JTは、JT65と同じロジックコードを使用し、MFおよびHF帯域向けに最適化された9-FSKエンコーディングのJT9を開発した。もちろん、136kHzでも使用可能である。JT9はJT65Aよりも約2dB高い感度を持ち、最低で-27dB(2500Hz帯域)でデコードすることができ、かつ使用する帯域幅が16Hz未満である。
FST4 および FST4W
FST4 と FST4W は、長波および中波に特化した最新のデジタル通信プロトコルです。これらの周波数帯域において、これらのプロトコルの基本的な感度は、同じシーケンス長の WSJT-X モードよりも優れており、理論上の情報伝送速度に近い値を示します。FST4 は主に双方向通信(QSOs)に最適化されており、FST4W は WSPR に類似した準シンプレックスメッセージの送信に適しています。EbNaut などのモードでは、厳密な独立した時間同期と位相ロックが必要ですが、FST4 と FST4W ではこれらの条件は必要ありません。
これらの2つの新モードは、4-GFSKの変調方式を採用しています。FST4は、15秒、30秒、60秒、120秒、300秒、900秒、および1800秒のT/R(送信/受信)シーケンス長を提供します。一方、FST4Wは、120秒以下の長さについては省略しています。各サブモードの名前は、FST4-60、FST4W-300などであり、数字はシーケンス長を表し(単位:秒)、メッセージのペイロードはFT4、FT8、およびMSK144と同じで、77ビットのデータを含みます。FST4WのWSPRスタイルメッセージは、50ビットのデータを含みます。他の77ビットと50ビットのモードと同様に、WSJT-Xで表示されるメッセージ形式も同じです。前方エラー訂正には、低密度奇数/偶数チェックを使用しています。(LDPC)このコードには、240個の情報とパリティビットが含まれています。送信データは、160個のシンボルで構成され、そのうち120個が情報を伝送し、各シンボルは2ビットで構成され、5組のあらかじめ定義された8ビットの同期シンボルで区切られています。
FST4 および FST4W の各サブモードの基本的なパラメータは、表に示されています。閾値感度(つまり、2500 Hz の帯域幅において、復号成功確率が 50% になる際の信噪比)は、加性白高斯ノイズを用いて測定されます。(AWGN)この測定は、通信路上でシミュレーションを行います。
| 発射時間 (秒) | シンボル長(s) | 周波数差 (Hz) | 帯域幅(Hz) | FST4 の信号対ノイズ比 (dB) | FST4W の信号対ノイズ比(dB) |
| 15 | 0.060 | 16.67 | 67.7 | 20.7 | |
| 30 | 0.140 | 7.14 | 28.6 | 24.2 | |
| 60 | 0.324 | 3.09 | 12.4 | 28.1 | |
| 120 | 0.683 | 1.46 | 5.9 | 31.3 | 32.8 |
| 300 | 1.792 | 0.56 | 2.2 | 35.3 | 36.8 |
| 900 | 5.547 | 0.180 | 0.72 | 40.2 | 41.7 |
| 1800 | 11.200 | 0.089 | 0.36 | 43.2 | 44.8 |
FST4-60 は、JT9 と比較して約 1.7 dB の方で感度が優れている。これは、適切な状況下での複数のシンボルブロック検出を使用しているためである。FST4 を使用した AP デコードの場合、この差は最大 4.7 dB に達する可能性がある。FST4-120 やそれ以上の長さのシーケンスのモード感度は、より高い値を示す。FST4W-120 は標準的な WSPR と比較して約 1.4 dB の方で感度が優れている。30 分間のシーケンスを使用する FST4W-1800 では、その閾値 SNR は -45 dB に近い値になる可能性がある。したがって、LF および MF 帯域で使用している JT9 や WSPR のユーザーは、FST4 と FST4W を使用することを強く推奨する。
これらの新しいモードの他の応用についても考えてみてください。ただし、これらのモードは非常に狭い帯域幅しか持っていません。表に記載されている感度を実現するためには、オシレーターのドリフトやパスによる多普勒効果が、音程の間よりも小さく保たれている必要があります。また、その状態を、シーケンス全体の長さで維持する必要があります。例えば、短なシーケンスを持つ子モードであるFST4-15は、50 MHzの電離層散乱パスにおいて非常に有効です。長時間の通信が必要な場合、VK7MOとVK7ZBXは、FST4W-1800を用いて、LEDアレイ、フィッネルレンズ、光電検出器を用いた非視距光学散乱通信を成功させ、153kmにも及ぶ障害パスを越えています。
その他のモード