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。我們能夠區分不同的人講話的聲音，就是因為這段帶寬包含音色、音調等信息。

二、電波傳遞了什么？

雖然人耳聽到0-20K的聲音，但是0-3k這段區間帶寬已經可以大體反映出音色音調等信息了，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，距離發射不是很遠，可以分區復用，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、調制是什么？

對于語音通信來說，所謂的調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制，郵差取出信給老婆的過程就是解調。我們經常聽到收音機里說：這里是調頻立體聲fm88.6，這里的fm就是一種調制方式。我們經常見到的FM是調頻，AM是調幅。調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射的聲音。調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制方式做出不同的解調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，這時候你會發現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。這里的路費就是發射功率。單邊帶的發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射。補充一句，單邊帶本質上是一種調幅調制。也就是說最終發出去的那個邊帶也是靠調整發射信號的幅度來反應聲音高低的。

五、電路上如何產生單邊帶？

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展，出現了混頻調制芯片，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，老爸老媽已經在里面被惡棍吃掉了。我們已經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，后期又發展了SA602，SA612等，都是差不多的東西啦。

好啦，現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，剛好是單邊帶傳輸的帶寬，晶體濾波器就像是一個門框，高一點肥一點都被擋在門內了，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、單邊帶信號產生后還要做什么？

按道理呢，單邊帶信號產生以后可以直接發射出去，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，短波是用來通聯千里之外的武器，一米通聯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小兒子的參數應該是4m到3.997m這一段頻率。如果我們想發射的頻率是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射出去，功放模塊的功率根據需求不同設計，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、匯總整理發射流程。

為便于大家理解，我手繪了一個發射流程簡圖，字比較丑，見諒。

由話筒傳來的聲音信號0-3k和一個振蕩器產生的4m信號一起送給混頻器調制，調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，為了把這個信號調整到我們需要發射的頻率（假設我們要去10m發射），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，為減少雜散發射，經過一個10m濾波器后，濾除其他頻率的信號，然后送到天線發射出去。這里舉例的10m發射在國內是不合法的發射頻段，我僅僅為了偷懶舉了個容易計算的頻率而已，請大家注意合法發射。

八、接收流程怎么整？

理解了發射流程以后，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，然后推動喇叭發生，還原成語音信息。

九、如何整合成完整的收發信機？

由上面兩個收發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，讓收發流程能盡量共用器件。首先天線的收發要用繼電器隔開，發的時候不能收，收的時候不能發。其次要在寬帶濾波器兩端用繼電器切換收發通道。這僅僅是單頻段SSB收發信機的最小系統。

十、發散思維，呵呵！

看完之前九個章節，相信大家都已經熟悉了單邊帶收發信機的系統結構。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，那說明您真的已經吃透了，恭喜！

1、如果我想把發射頻率改到14m，應該改動哪些參數？

2、如果我想把例子中發射的10m下邊帶變成10m的上邊帶，需要改哪些參數？

3、上邊帶發射的信息，如果用下邊帶模式接收，能解析出語音嗎？

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

審核編輯：湯梓紅