无线电传真
无线电传真（英语：Radiofacsimile、Radiofax、HF fax）是一种利用高频无线电波的模拟信号来传送单色图像的方法，也是慢扫描电视技术的前身。在1930到1970年代早期，尤其在岛屿以及偏远地区是用来发送照片的主要方法。现今用在海上船只传送气象即時信息，以及新闻图像与照片。
历史
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在此之前无线传输系统只有传输文字消息的无线电报，这个以无线电传输图像的方法是由当时任职RCA工程师的理查德·兰杰在1924年发明的，起初他称为“无线的图像无线电报系统”[注 1]，这个新系统与当时已经使用50年的电话线传真系统形成强烈对比，最后电话线传真改用较新的电话线。同年11月28日，美国总统卡尔文·柯立芝的照片从纽约发送到伦敦，成为全世界的第一张横跨海洋的无线电传真，伦敦方面收到后再越洋回传英国首相史丹利·鲍德温的照片[2][3]。同年，赫伯特·尤金·艾维斯发送无线电传真的第一张彩色照片[4]。
自1930年晚期开始，芬奇传真系统[注 2]用来发送“无线电报纸”[注 3]，经由调幅广播商业电台发送无线电信号到一般民众的私人家庭，而且家庭要配备无线电接收器与芬奇感热纸打印机[5]。这个时候有很多公司发现到全新商业机会与消费潜在性，竞争对手很快进入这个领域，但是对于当时的消费者而言打印机与感热纸是高价又昂贵的消费电子产品，而且调幅信号传输速度慢也易受干扰，打印出来的报纸太小不易阅读。芬奇公司与其他竞争公司经过十多年后才达到让多数民众可接受的商业服务，更便宜也更充实的家用日报，配合电台的口述广播公告提供即时新闻，不过一般民众对于这种新式媒体还是抱持好奇心的观望态度[5]。
1930年4月，RCA创始人欧文·杨的儿子查尔斯·杨[注 4]与恩斯特·亚历山大森研发通用电气的无线电传真系统[6]。1931年8月12日，这套系统从斯克内塔第发送Union-Star报纸副本，横跨大西洋发送到美利坚号与远洋定期船明尼卡达号，发送15分钟的一张页面大约是81⁄2乘9英寸（220乘230毫米）[7]。
1940年代晚期，无线电传真接收器的体积可以缩小到安装在西联汇款电报车[注 5]的仪表板下方[8][9]。
二战期间，上千张的照片从欧洲与太平洋岛屿发送到美国本土，主要的通讯社尤其是美联社、合众国际社与路透社的记者都尽量把越洋无线电传真发送机靠近每一项军事行动，即时发送战地照片。著名的照片《硫磺岛升旗》是经由无线电传真从关岛发送到纽约，两地距离大约12781公里，拍照后的一天内发表在美国各地的新闻报纸。
1960年代，美国陆军在迪尔试验场经由Courier 1B通信卫星发送第一张卫星传真照片到波多黎各。
运作方法
无线电传真与其他的传真一样只能传输黑白图像。无线电传真通常使用振幅调变以及单边带调制模式，通常为上边带模式，通过短波的高频范围传输。重要的是，接收机在接收无线电传真信号时，实际频率与标示频率有一定偏差，例如使用上边带模式接收的实际频率应低于播出频率1.9kHz。在上边带模式下，无线电传真的黑白二色基带信号分别调制到1500Hz和2300Hz，而下边带模式下黑白完全相反，发送速率通常是每分钟120条线[注 6]，也有机构使用60、100、180、240LPM的速率发射传真信号。无线电传真图像的分辨率由“协调因子”[注 7]决定，通常为IOC576和IOC288两种，每行的像素数为IOC与圆周率的乘积，例如IOC576的图像，每行像素为576π，约等于每行1810像素。
由于无线电传真占用带宽小，传输时间由传输图像大小和传输速度决定，传输一副完整的图像通常需要数分钟到数十分钟。目前无线电传真通常使用“自动图像传输”[注 8]进行传输，允许无人值守服务，通常用于陆地气象传送基站及静止气象卫星。
自动图像传输
一个完整的自动图像传输传输格式通常如下：
| 自动图像传输格式 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 信号 | 持续时间 （秒） |
协调因子 | 说明 | |
| IOC576 | IOC288 | |||
| 启动音 | 5～10 | 赫兹 | 彩色传真为200Hz | |
| 300 | 675 | |||
| 相位信号 | 10～30 | 有白色间隔的黑色连续信号 | ||
| 图像 | 不确定 | 扫描线（条） | 在120LPM[注 9]的状态时 传输时间要依图片大小与信号稳定度而定 | |
| 1200 | 600 | |||
| 停止音 | 5～20 | 赫兹 | ||
| 450 | 450 | |||
| 黑色 | 10 | |||
应用
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虽然现时互联网及卫星通讯日益普及，包括无线电传真在内的传真使用率持续减少，但是在远洋航海、地处偏远等无法上网的情况下，无线电传真还在发挥着重要的作用。目前使用无线电传真传送信号的机构，绝大多数是世界各地的气象或海事机构，目前全球各国有很多无线电站台的广播范围覆盖海洋。
美国的气象信息主要是由美国国家海洋和大气管理局与美国国家气象局两个机构所提供，国家飓风中心负责热带气旋信息。
| 各地机构的应用 | |||
|---|---|---|---|
| 呼号 | 地点 | 机构 | 说明 |
| BAF | 北京市 | 中国气象局 | 由中国气象局提供气象图[10][11] |
| 上海市 | 上海海岸电台 | ||
| 广州市 | 广州海岸电台 | ||
| BMF | 台北市 | 交通部中央气象局 | [12] |
| CBV | 瓦尔帕莱索 | 普拉亚安查电台[注 10] | 每天定期发送智利海军的气象传真，发送范围从太平洋东南区域到南极洲。 |
| CFH | 哈利法克斯 | 气象与海洋研究中心[注 11] | 加拿大东岸[13] |
| 埃斯奎莫尔特 | 加拿大西南区域[14] | ||
| 东京 | 鹿儿岛县 | 鹿儿岛县渔业无线局 | 航空气象资料 |
| JFX | 由鹿儿岛县渔业无线局发送共同通信社的新闻[15] | ||
| JSC | 共同通讯社 | ||
| 9VF | 新加坡 | 目前全球唯一使用无线电传真发送新闻的通讯社[16] 每天发送日语与英语的报纸，因为日语的复杂度所以传输每分钟60行。 一天的新闻需要耗费几个小时的时间才能传输完成。 | |
| JJC | 东京 | ||
| JMH | 日本气象厅 | ||
| 平讷贝格 | 德国气象局 | 每天定期从平讷贝格发送天气图 低频与高频的发送频率：3855kHz、7880kHz、13882.5kHz | |
| NIK | 苏特兰 | 国际冰山巡逻队 | 大西洋区域 |
| VMC | 查尔维尔 | 澳洲气象局 | 澳大利亚东岸区域 |
| VMW | 维卢纳 | 澳洲西岸区域 | |
历史年表
| 无线电传真的研发历史年表[17] | |
|---|---|
| 时间（年） | 说明 |
| 1911 | 第一台传真机振幅调变器获取专利，可以经由电话线传输 |
| 1913 | 爱德华·贝林的图像电报 |
| 1922 | 第一个跨大西洋传真服务是由RCA所提供 |
| 1923 | 亚瑟·柯恩的无线电传真系统主要用在发送，而且成功从罗马发送庇护十一世的照片到缅因州。 送达的同一天在纽约世界报发表，称为重大壮举。 |
| 1924 | RCA在六分钟内完成跨大西洋的传真 |
| AT&T、RCA与西联汇款三家公司合作开发高速传真系统 | |
| 1925 | AT&T的图像电报提供服务 |
| 1926 | RCA的无线电传真提供照片服务 |
| 1927 | 第一台“西门子公司－卡洛勒斯－德律风根”传真机[注 12]用于柏林与欧洲其他城市的通信 |
| 1929 | 鲁道夫·海尔发明的海尔抄写机获取专利 |
| 1937 | 首次在明尼阿波利斯-圣保罗都会区提供无线电传真报纸服务 |
| 1939 | 圣路易斯邮报经由W9XZY电台发送第一份无线电传真新闻日报 超过一千个家庭用户以实验性质配备无线电传真接收器，夜晚时段电子打印隔天早报。 |
| 1941 | 二战期间征用于军事 |
| 1947 | 亚历山大·穆尔黑的传真机 |
| 1948 | 西联汇款电报车安装传真机 |
| 1960 | 首次在美国进行慢扫描电视的传输 |
| 1966 | 首次在月球表面经由月球9号发送照片到地球 |
| 1972 | 首次在德国进行慢扫描电视的传输 |
| 1985 | 汉克·马努斯基创办的GammaLink公司推出用在个人电脑的GammaFax传真扩展卡 |
注解
- ^ 英语：wireless photoradiogram
- ^ 英语：Finch Facsimile
- ^ 英语：radio newspaper
- ^ 英语：Charles J. Young
- ^ 英语：Telecar
- ^ 英语：lines per minute
- ^ 英语：IOC，index of cooperation
- ^ 英语：APT，Automatic picture transmission
- ^ 线性周期调变，英语：linear‐period‐modulated
- ^ 西班牙语：Playa Ancha Radio
- ^ 加拿大武装部队气象与海洋研究中心英语：Meteorology and Oceanography Centre
- ^ 英语：Siemens-Karolus-Telefunken
参考文献
- ^ WGHF (advertisement), Broadcasting, December 17, 1945, page 83.
- ^ 理查蘭傑傳送的第一張美國總統卡爾文·柯立芝傳真複製品，有附上蘭傑的個人簽名. [2022-06-28]. （原始内容存档于2022-06-23）.
- ^ YouTube上的1936年传真机的使用方法，高清晰度的文件影片（The working of an early photoradiogram or facsimile machine. HD Stock Footage）
- ^ Sipley, Louis Walton (1951). A Half Century of Color. Macmillan.
- ^ 5.0 5.1 Schneider, John (2011). "The Newspaper of the Air: Early Experiments with Radio Facsimile" （页面存档备份，存于互联网档案馆）. theradiohistorian.org. Retrieved May 15, 2017
- ^ 查尔斯·杨，RCA科学家与多项专利的持有人 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（纽约时报）
- ^ 紙本傳真無線電化
. 纽约时报. 1931-08-13: 22 [2022-06-28] –通过时光机.
- ^ 西聯匯款 - Hackaday.com. [2022-07-03]. （原始内容存档于2022-07-07）.
- ^ G. H. Ridings, A Facsimile transceiver for Pickup and Delivery of Telegrams （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Western Union Technical Review, Vol. 3, No, 1 （页面存档备份，存于互联网档案馆） (January 1949); page 17-26.
- ^ CQ業餘無線電雜誌. [2022-07-06]. （原始内容存档于2022-07-16）.
- ^ 海上无线电气象传真系统诞生纪实系统诞生由来 - 信德海事網. [2022-07-06]. （原始内容存档于2022-07-06）.
- ^ 中華民國業餘無線電促進會北部分會. [2022-07-06]. （原始内容存档于2022-07-17）.
- ^ 东海岸气象与海洋研究中心 - seadatanet.org
- ^ 西海岸氣象與海洋研究中心 - seadatanet.org. [2022-07-06]. （原始内容存档于2022-07-06）.
- ^ 無線電傳真：JFX 鹿兒島縣漁業無線局 - goughlui.com. [2022-07-06]. （原始内容存档于2021-01-28）.
- ^ JJC/9VF共同通訊社無線電傳真 - goughlui.com. [2022-07-06]. （原始内容存档于2022-07-06）.
- ^ When Was the Fax Machine Invented Friday, April 22, 2022. [2022-07-04]. （原始内容存档于2022-08-27）.
- 朱斌. 短波频段常见图像通信模式监测[J]. 中国无线电, 2015(6).
参见
外部链接
- NOAA编辑整理的全球各地无线电传真电台频率及播出时间 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（英文）