一、人耳能聽到什么？

所有的傳遞語音的無線電設備，包括手機、對講機、無線話筒、廣播電臺，其目的都是為了讓雙方能夠理解彼此的聲音信息。人耳能聽到的聲音頻率在0.02K-20K，也就是說無線電最多只需要傳遞這20K帶寬的信息，再傳多了也沒用，咱聽不見。我這里普及一下帶寬，人耳聽到的聲音在0.02k到20k這個頻率區(qū)間的每一個頻率點都含有信息，這么一段寬度的頻率段把他叫20K的帶寬。我們能夠區(qū)分不同的人講話的聲音，就是因為這段帶寬包含音色、音調(diào)等信息。

二、電波傳遞了什么？

雖然人耳聽到0-20K的聲音，但是0-3k這段區(qū)間帶寬已經(jīng)可以大體反映出音色音調(diào)等信息了，一般在短波機中我們只傳遞這3k帶寬聲音信息。原因很簡單，短波的頻率資源有限，如果你通信傳輸用20k帶寬，人家才用3k，你一個人通話就占用了別人將近7個人的資源，面對有限的短波資源，大家慢慢形成了約定都只占用3k帶寬。這里再普及一下短波，短波是指3mhz-30mhz頻率段的電波。大家想想27m短波的帶寬，理論上最多能容納多少個3k？而這個問題放在UV段，就不存在了，拿國內(nèi)常用U段400-470m來說，就有70m的帶寬夠用了。更重要的是UV段由于傳播特性，距離發(fā)射不是很遠，可以分區(qū)復用，比如深圳的某人用個435m-436m這一段，而湖北的人照樣可以用這一段頻率，互不干擾。而短波就不行，動輒傳播幾千公里，新疆的人用了7.050m，海南的人再用這個頻點，那就很可能要信號打架了。

三、調(diào)制是什么？

對于語音通信來說，所謂的調(diào)制就是想辦法把語音信號混合到高頻信號中去。為啥要混合到高頻信號去，因為高頻率的信號容易形成無線電波被發(fā)射出去，因為這個高頻信號攜帶承載了有用的聲音信號，把它叫載波。發(fā)射機是老公，載波是郵差，聲音是情書，接收機是老婆。如果老公老婆離得很近，就間距0.5米，那么老公可以直接把情書遞給老婆，這時候我們不需要郵差。但如果是遠距離通信，老公在海南老婆在新疆，老公需要郵差帶著信送到新疆，老婆見到郵差后才能取到信。老公讓郵差帶上信的過程就是調(diào)制，郵差取出信給老婆的過程就是解調(diào)。我們經(jīng)常聽到收音機里說：這里是調(diào)頻立體聲fm88.6，這里的fm就是一種調(diào)制方式。我們經(jīng)常見到的FM是調(diào)頻，AM是調(diào)幅。調(diào)頻的意思是載波的頻率隨聲音不同而變化，比如載波是400m，聲音大的時候變成400.003m，聲音小的時候變成399.997m，總之就是通過載波頻率的變化反映要發(fā)射的聲音。調(diào)幅的意思是載波的幅度（也就是大小或者說強度）隨聲音不同而變化，比如載波是沒聲音的時候發(fā)射幅度是10v，聲音大的時候變成10.5v，聲音小的時候變成9.5V，也就是通過發(fā)射的信號的強弱改變來反映聲音特征。無線信號傳遞到了接收機，接收機要按照不同的調(diào)制方式做出不同的解調(diào)處理才能提取出正確的聲音信息。

四、單邊帶是什么？

假設有兩個頻率，一個是載波，其頻率是f1，一個是要發(fā)送的聲音，其頻率是f2，f1是高頻，f2是低頻，那么他倆結婚后的家庭里會出現(xiàn)四個人，一個老爹f1，一個是老媽f2，一個大兒子f1+f2，一個是小兒子f1-f2，這時候你會發(fā)現(xiàn)老大和老小站在老爸兩邊剛好是對稱的。f1+f2頻率高于f1，叫做f1的上邊帶USB，f1-f2頻率低于f1，叫做f1的下邊帶LSB，這兩小寶貝合在一起叫雙邊帶DSB。因為大兒子和小兒子都含有老爸老媽的組合基因信息，理論上任何一個都可以提取出老媽的基因出來。而老爸本身f1是無論如何取不出老媽f2的基因的。所以如果我們需要取得老媽的基因（也就是聲音），只需要把大兒子或者二兒子送一個過來就行了。當然如果你把老爸老大老二這三人都送過來也沒關系，問題是路費不劃算啊，所以為了省路費，只送老大或者老二就行了。這里的路費就是發(fā)射功率。單邊帶的發(fā)射因為去掉了載波和一個邊帶，大部分無用損耗都避免了，功率利用率特別高。只送老大或者老二過來的過程就是單邊帶發(fā)射。補充一句，單邊帶本質(zhì)上是一種調(diào)幅調(diào)制。也就是說最終發(fā)出去的那個邊帶也是靠調(diào)整發(fā)射信號的幅度來反應聲音高低的。

五、電路上如何產(chǎn)生單邊帶？

我們先從框圖說起，前面我們說到帶邊帶的概念，那么它從電路上是怎么生成的呢？還是拿老爸和老媽說事，還是f1是載波，f2是聲音。得益于技術的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了混頻調(diào)制芯片，這種混頻芯片作用是把f1和f2放在一起爆炒，但是最后出鍋的并不是上文提到的一大家子，出爐的是老大和老二，也就是輸出f1-f2和f1+f2，這是個雙邊帶信號。你可以想象為芯片里面有個惡棍，只允許小朋友出去活命，老爸老媽已經(jīng)在里面被惡棍吃掉了。我們已經(jīng)不用去關心惡棍是怎么吃掉爸媽的，我們只要知道它可以讓爸媽生孩子，而且還生了二胎，最后只放出兩個小朋友就行了。典型的這種芯片是NE602，后期又發(fā)展了SA602，SA612等，都是差不多的東西啦。

好啦，現(xiàn)在兩位小朋友逃出來了，更嚴酷的事實來了，惡棍在外頭還有個老婆叫巫婆，巫婆愛吃小朋友，原來惡棍放小朋友出來不是心善，而是為了討好她老婆！巫婆攔住兩個小朋友說：你倆只能活一個過去！并不是因為巫婆心善放走一個，而是她想保持身材，不想吃太多！這個惡婆娘就是窄帶濾波器。假設高頻f1是4m，低頻f2是0-3k，那兩個小朋友就是4-3.997m和4-4.003m，兩個頻率段相隔的太近了，最優(yōu)秀的lc濾波器也沒辦法剝離這一對親密的難兄難弟！就像孿生姐妹長得太像了，實在難以分辨。把頻率如此接近的兩個信號剝離，這在幾十年前是天大的難事，好在時代的進步讓我們現(xiàn)在不必如此為難，晶體濾波器以其極高的Q值和極窄的帶寬成為惡婆娘吃掉一個兄弟的不二武器！晶體濾波器帶寬為3k左右，剛好是單邊帶傳輸?shù)膸?，晶體濾波器就像是一個門框，高一點肥一點都被擋在門內(nèi)了，這個門框就是給這兩兄弟中的一個量身定做的，剛好只有一個可以溜過去！雙邊帶變成了單邊帶信號了！

六、單邊帶信號產(chǎn)生后還要做什么？

按道理呢，單邊帶信號產(chǎn)生以后可以直接發(fā)射出去，但是存在兩個問題，第一頻率不合適，就像上面的4-3.997m信號，發(fā)出去可以，問題是幾乎沒人在這個頻率守候，根本沒人鳥你，所以我們要把這個單邊帶信號挪到我們想發(fā)射的頻率去。第二功率太小，信號極其微弱，可能接收機要離你一米才能收到信號。拜托，短波是用來通聯(lián)千里之外的武器，一米通聯(lián)不如用喊還來的實在點，所以我們需要功率放大！

那么如何把單邊帶信號挪到我們想要發(fā)射的頻率去呢？這里要再次惡魔出場！大家應該記得雙邊帶的產(chǎn)生是把f1和f2丟到惡魔（混頻芯片）手里去爆炒的事吧？最后出鍋了f1+f2和f1-f2。那么我們這里要再讓惡魔先生表演一次殘酷的吃爸媽慘劇！假設巫婆吃掉了f1+f2，讓f1-f2也就是小兒子活下去了，我們還是用f1=4m，f2=0.003m來計算，那么4-0=4m，4-0.003=3.997m小兒子的參數(shù)應該是4m到3.997m這一段頻率。如果我們想發(fā)射的頻率是10m整怎么辦？簡單，我們給小兒子找一個媳婦f3=6m，然后再把小兒子和他媳婦一起送給惡魔先生再次爆炒，出鍋兩個孫子，10到9.997m（這么來的6+4=10m，6+3.997=9.997m，）和2-2.003m（這么來的6-4=2m，6-3.997=2.003m），猶豫兩個孫子之間的頻率段差距很大，用常見的lc濾波器就能把2到2.003m這一段濾除，把10到9.997m頻率提取出來。這樣就完成了頻率的挪動！

最后這個挪動完畢的頻率送去功率放大模塊放大功率后發(fā)射出去，功放模塊的功率根據(jù)需求不同設計，想玩QRP那就5W甚至1W就行了，想玩重火力，自己買個外置功放（ham把這種功放叫烏龜，我不知道為什么）。這樣，一個完整的單邊帶發(fā)射機就完成了。這個流程是不是沒有想想中的復雜？至少我是這樣的感覺。

七、匯總整理發(fā)射流程。

為便于大家理解，我手繪了一個發(fā)射流程簡圖，字比較丑，見諒。

由話筒傳來的聲音信號0-3k和一個振蕩器產(chǎn)生的4m信號一起送給混頻器調(diào)制，調(diào)制出來的兩個頻率是頻和4-4.003m、頻差4-3.997m，這兩個頻率是雙邊帶信號DSB，由于他們靠的太近，需要利用晶體濾波器極窄的帶寬特性，濾除其中一個邊帶，這里圖示的例子濾掉了4-4.003m，為了把這個信號調(diào)整到我們需要發(fā)射的頻率（假設我們要去10m發(fā)射），需要進行二次混頻處理，再次引入一個6m振蕩器，混頻后又產(chǎn)生一個雙邊帶信號10-9.997m和2-2.003m，但是這次我們不用晶體濾波器了，因為上邊帶和下邊帶的信號頻率差距很大，用lc做一個10m的帶通濾波器把2-2.003這個邊帶的頻率濾除。最后得到10-9.997m的單邊帶頻率。這個信號送到功放進行功率放大后，為減少雜散發(fā)射，經(jīng)過一個10m濾波器后，濾除其他頻率的信號，然后送到天線發(fā)射出去。這里舉例的10m發(fā)射在國內(nèi)是不合法的發(fā)射頻段，我僅僅為了偷懶舉了個容易計算的頻率而已，請大家注意合法發(fā)射。

八、接收流程怎么整？

理解了發(fā)射流程以后，接收就很容易自己就琢磨出來了，接收完全是發(fā)射的反流程而已。

由天線感應到的信號（假設要接收的信號是10-9.997m），這個信號經(jīng)過寬帶濾波器后濾除其他頻率。寬帶濾波器是相對于窄帶濾波器而言，我們有提到晶體濾波器是可以通過的帶寬是3k左右，而這里的寬帶濾波器可以通過的帶寬遠遠大于3k。濾波后的10-9.997m信號與本地的一個6m振蕩器爆炒，出來一個合頻的大兒子16-15.997m，還有一個差頻的小兒子4-3.997m，把這兩個兒子送到晶體濾波器，得到純凈的4-3.997m信號，這個信號再與本地的一個4m振蕩器進行二次混頻，又出來兩個孫子，合頻的8-7.997m大孫子，0-0.003m的小孫子，由于這兩個頻率段差距非常大，用簡單的rc濾波就能濾除大孫子，然后把0-3k這個小孫子送去語音功放芯片做功率放大，然后推動喇叭發(fā)生，還原成語音信息。

九、如何整合成完整的收發(fā)信機？

由上面兩個收發(fā)流程可以看出其實有很多公用部件。例如天線、10m濾波器、6m振蕩器、4m振蕩器、晶體濾波器，如果兩個混頻器都有雙通道，那么連兩個混頻器都能公用。我們需要做的僅僅是增加幾個繼電器，通過合理的控制邏輯，讓收發(fā)流程能盡量共用器件。首先天線的收發(fā)要用繼電器隔開，發(fā)的時候不能收，收的時候不能發(fā)。其次要在寬帶濾波器兩端用繼電器切換收發(fā)通道。這僅僅是單頻段SSB收發(fā)信機的最小系統(tǒng)。

十、發(fā)散思維，呵呵！

看完之前九個章節(jié)，相信大家都已經(jīng)熟悉了單邊帶收發(fā)信機的系統(tǒng)結構。但是您真的理解了嗎？問一問自己下面幾個問題，如果能答得上來，那說明您真的已經(jīng)吃透了，恭喜！

1、如果我想把發(fā)射頻率改到14m，應該改動哪些參數(shù)？

2、如果我想把例子中發(fā)射的10m下邊帶變成10m的上邊帶，需要改哪些參數(shù)？

3、上邊帶發(fā)射的信息，如果用下邊帶模式接收，能解析出語音嗎？

4、為什么發(fā)射和接收需要二次混頻？如果直接用音頻和可調(diào)頻率的本地振蕩器進行一次混頻，晶體濾波后就發(fā)射，會帶來什么問題？（比如想要10m發(fā)射，為啥沒有直接用3k的音頻和10m振蕩器混頻獲取到10-9.997m去發(fā)射？）

審核編輯：湯梓紅