電信系統的演進與未來的發展上.doc

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1、電信系統的演進與未來的發展（中）–––無線傳輸系統之演進王金土一、前言本人在上上期「工程」季刊中，投稿一篇本題之（上）篇，其內容是敘述「四、五十年前電信系統的運作」，此內容涵蓋了：(1)電報及電報交換系統{A.MorseCode發報機時代,B.鮑竇碼發收報機時代C.電傳打字機時代報房D.人工交換時代E.電報交換(Telex)交換機時代F.公眾電報自動處理時代}、(2)電話及電話交換機系統{A.磁石式電話機B.共電式的電話機C.撥號電話機D.按鍵電話機E.無線電話機}、(3)交換系統的演進{A.線路交換系統B.信息交換系統C.分封交換系統}、(4)黑白及彩色傳真系統、(5)有線傳輸系統的演

2、進{A.開放式架空線B.漆包線C.同軸電纜D.光纖}。本篇（中）擬就：(6)無線傳輸系統之演進作一個描述，這一篇包括了：{A.短波通訊B.超短波通訊C.微波通訊D.電離層散射通訊E.越地平微波通訊（對流層散射通訊）F.B.B.CallG.行動通訊H.衛星通訊}，而最後一篇（下）擬就(7)網際網路解構了傳統的電信系統、(8)以IP為基礎的數據、語音及視訊系統當道、(9)未來的發展朝節能減碳及零污染，做一觀察及描述，及(10)大膽的展望一下四、五十年後之電信系統可能會變成怎麼樣了，做一點預測。二、四、五十年前電信系統的運作（續）(6)無線傳輸系統的演進A.短波通訊最早引進台灣之無線電技術可以

3、說是短波通訊技術，這項技術早用在廣播系統之短波段，這個波段可以接收到國外傳來的廣播節目。而早期沒有什麼高科技的東西，只有拿當時算是最高科技的短波技術來載送國際電話電報服務。那時「超外差式五燈真空管」收音機可比美現在的iPhone手機了。所謂短波是使用3MHz~30MHz之間的載波，以調幅方式載運語音訊號或電報訊號，利用「電離層」及海平面之輾轉反射而傳送到遠方。所以這「電離層」就是當時天空上最佳的「電子反射板」，把一方投射過來的短波訊號像鏡子一樣的反射到另一方。當然有一部份的能量會被電離層所吸收。這電離有D,E,F1,F2層，視太陽照射大氣上層的強弱所產生空氣分子游離的程度而有不同的濃度(

4、Intensity)及高度。這D層最低而F2層最高。如太陽照射較弱或無太陽之照射，這D層或E層也會消失。談到電離層，在當時是一門很熱門的研究，世界各國都在做「電離層探測」(IonosphericSounding)，把各種頻率垂直投射進入太空中，而測試其反射波的強弱，以繪製本地之通信頻率之預報曲線圖(Contour)，公告全世界，作為利用本區電離層的參考資料。我國電信研究所的前身「電波研究所」早期就是專門從事這一方面的工作，而第一任所長馮簡教授也是我台大「無線電」的老師，早期還到過北極圈內從事電離層的研究，舉世聞名。我在1967年暑期，利用在美國夏威夷大學進修的機會，花三個月的時間到科羅拉

5、多州波爾德(Boulder)美國環境科學服務局(EnvironmentalScienceServiceAdministration,ESSA)所屬的無線電實驗室(RadioLab.)去研究電離層有關的科學及分析龐大的資料，獲得不少的學識與經驗。台灣的短波通訊用於國際電信是在民國38年前後由上海撤遷來台者，當時發射台是設在現板橋在訓練所內，而其所用之許多菱形天線(RhombicAntenas)則裝設在對面之稻田之中，每一幅菱形天線對準目標國之方向。因為菱形天線是有方向性的天線，其尖端方向的之電場強度最強，這些菱形天線使用四支接長了的木桿，每支約三十公尺高，四支桿子插在地上成為菱形豎立起來，

6、鄰桿間頂上懸掛了導線。而機房是設在一座「防空洞」內，裡面有好多部高功能發射機(每部約10KW)，每一部饋電至一幅菱形天線。由於短波通訊對方的接收訊號不是很可靠，常因電離層之變化而有所變動，故機房很頻繁的工作是時常要更換頻率，以最佳化對方接收情況。又由於當時局勢緊張，那些高功率發射機都是珍貴的進口貨，恐怕成為敵機轟炸的對象，故躲在堅固的防空洞內，可是這就苦了值機人員，那時又沒有強力冷氣機，因此只有脫光了上身赤膊上班了。另外，這些菱形天線霸道地佔用稻田民地，用行政命令頒布禁建令，影響都市發展，後來被板橋市民及地主告到監察院及立法院，廢除禁建令，國際局只有拆除天線還地了，將第一發訊台遷移到楊梅

7、高頻台，後來短波停用後，高頻台就移交給海岸電台埔心台。好在以後越地平微波及衛星通信起來了，這短波通訊也漸漸式微了。接收國外電訊的收訊台設在桃園埔子，也是由多幅天線架設在稻田之中，每一幅由菱形天線收到的訊號饋接至一部靈敏度極高的接收機，這些收到的訊號再經由微波系統（在C節中描述）送至台北市東園街100巷28號終端機室，此終端機室係將國際台的國際話音截分成去話及來話訊號，去話送至板橋發訊台，而由桃園收到的來話訊號即由此匯合送至國際台。所