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【轉(zhuǎn)載】通俗點(diǎn)來談SSB工作模式和原理

 修理工BG1IWK 2014-09-02
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    提到SSB就不得不談?wù)凙M,SSB從本質(zhì)上來說也是一種調(diào)幅信號(hào),
它出自于調(diào)幅又區(qū)別于調(diào)幅。

    調(diào)幅波是一個(gè)載波幅度跟隨調(diào)制音頻幅度變化而變化的調(diào)制方式
。只有清楚的知道調(diào)幅波的頻譜特征才能準(zhǔn)確的掌握SSB的產(chǎn)生方法,
我覺得可以根據(jù)混頻的原理來說明調(diào)幅波的頻譜特征:

    由于非線性元件的特點(diǎn),兩個(gè)不同頻率的信號(hào)頻率1和頻率2通過
非線性元件會(huì)出現(xiàn)4個(gè)頻率:兩個(gè)頻率的和,兩個(gè)頻率的差,頻率1,
頻率2。 通常無線電通信要傳送的有用信號(hào)是音頻,假設(shè)要傳送的音
頻有兩個(gè),500HZ和3KHZ,載波頻率為10MHZ,那這三個(gè)信號(hào)被同時(shí)送
到調(diào)制器中后將產(chǎn)生7個(gè)頻率:

    10MHz+500Hz=10.0005MHz;
    10MHz+3KHz=10.003MHz;
    10MHz-500Hz=9.9995MHz;
    10MHz-3KHz=9.997MHz
    10MHz
    500Hz
    3KHz
 在這些頻率當(dāng)中,我們把和頻率(10.0005MHz, 10.003MHz)稱為
上邊帶,簡(jiǎn)稱USB;而把差頻率(9.9995MHz,9.997MHz)稱為下邊帶,
簡(jiǎn)稱LSB。這兩個(gè)邊帶都是比較高的頻率和10MHz的載波頻率一樣很容
易被發(fā)射出去, 也只有這兩個(gè)邊帶的無線電信號(hào)包含著我們需要傳送
的信息,而且這兩個(gè)邊帶中攜帶的信息完全一樣.

    由于調(diào)幅波要發(fā)射出去3個(gè)頻率分量(載波,上邊帶,下邊帶),而且
不攜帶有用信息(音頻)的載波在發(fā)射功率中又占了大部分功率份額.
所以調(diào)幅波對(duì)電力的利用效率是比較低的.

    前面說過了,在調(diào)幅波頻譜中的上下兩個(gè)邊帶都含有相同的信息,
而且載波并不含有有用信息。那么, 只傳送一個(gè)邊帶也就可以完成信
息的傳送,為了提高發(fā)射功率的效率,而把其中一個(gè)邊帶和載波都消除
掉。這個(gè)過程就叫做單邊帶調(diào)制,而最終輸出的無線電信號(hào)就叫做單
邊帶信號(hào)(SSB)。

    單邊帶信號(hào)的產(chǎn)生:

    幸好我們有一種調(diào)制器叫平衡調(diào)制器,它的特點(diǎn)是經(jīng)過調(diào)制的信
號(hào)只包含上邊帶和下邊帶頻率分量,而音頻和載波在調(diào)制器內(nèi)部就被
消滅掉了。這樣在調(diào)制器的輸出端,我們就得到了兩個(gè)邊帶的頻率分
量,這種含有兩個(gè)邊帶信號(hào)同時(shí)也沒有載波分量的信號(hào),我們稱它為
雙邊帶信號(hào),簡(jiǎn)稱DSB。 此時(shí),DSB也可以被直接發(fā)射出去,但是DSB
信號(hào)中含有兩個(gè)邊帶的信號(hào),這兩個(gè)邊帶攜帶著兩個(gè)完全相同的信息
,我們完全可以只發(fā)射其中的一個(gè)。這時(shí),我們用濾波器過濾掉其中
的一個(gè)邊帶就可以得到單邊帶信號(hào)(LSB或者USB)。由于這兩個(gè)邊帶
的頻率都是在很高的高頻波段,而且兩個(gè)邊帶的頻譜靠的很近。顯然
只能靠 Q值極高的機(jī)械濾波器或晶體濾波器才能很好的把其中一個(gè)邊
帶濾除掉。 單邊帶接收機(jī)的工作程式:

    對(duì)于簡(jiǎn)單的直接解調(diào)式單邊帶接收機(jī)來說(別告訴我你不知道什
么是直接解調(diào)式接收機(jī),如果當(dāng)真不知道的話,你就別往下看了,把
6CR的PIXIE找出來看明白)。由于接收到的LSB或者USB信號(hào)中不包含
載波信號(hào),所以必須在接收機(jī)里把缺失的載波補(bǔ)上 (這個(gè)過程其實(shí)就
是把SSB信號(hào)恢復(fù)成調(diào)幅波),否則就不能得到我們想要的有用信息。

    比如:

    對(duì)于10.003MHz的單音調(diào)制 (指的調(diào)制信號(hào)只有3KHz這一個(gè)頻率
分量,實(shí)際的調(diào)制信號(hào)是300~3KHz的音頻頻帶分量) USB信號(hào)來說,
它缺失的是10.000MHz的載波,如果在接收機(jī)里不把這個(gè)10MHz的載波
補(bǔ)上的話, 那對(duì)于檢波器來說,檢波器面對(duì)的將是一個(gè)10.003MHz的
單一頻率分量。 如果在本地人為的產(chǎn)生一個(gè)10.000MHz的頻率(對(duì)于
直接解調(diào)接收機(jī)來說,這個(gè)10.000MHz就是本振頻率,或者稱為BFO)
,那么送入檢波器的將是兩個(gè)頻率分量:

    10.003MHz
    10.000MHz

    那么這兩個(gè)頻率經(jīng)過非線性檢波器將會(huì)產(chǎn)生4個(gè)頻率分量:

    10.003MHz-10.000MHz=3KHz
    10.003MHz+10.000MHz=20.003KHz
    10.003MHz
    10.000MHz
顯然我們需要的是第一個(gè)頻率分量10.003MHz-10.000MHz=3KHz。
其余的頻率分量因?yàn)槎际歉哳l信號(hào),使用簡(jiǎn)單的低通濾波器就可以完
全消除它。

    上面的推導(dǎo)過程也同樣適用于下邊帶(LSB), 但是需要注意的
一點(diǎn)就是由于上下邊帶處在頻譜上不同的位置,所以,對(duì)于10.003的
下邊帶信號(hào)來說,它的載波點(diǎn)就在10.006MHz。 如果讀者頭腦比較清
楚的話,應(yīng)該不難理解。

    超外差式單邊帶接收機(jī)的工作程式:

    對(duì)于超外差接收機(jī)來說,就不能不談到頻譜倒置的問題,至于其
他的變頻中放和普通的超外差原理上是一樣的,這里就不贅述了。

    超外差接收機(jī)的工作程式有兩種,差頻變頻方式與和頻變頻方式
。對(duì)于和頻變頻器產(chǎn)生的中頻來說,數(shù)學(xué)關(guān)系比較單純,它不會(huì)改變
信號(hào)的特征。簡(jiǎn)單的說,接收到的LSB信號(hào), 經(jīng)過和頻變頻器后產(chǎn)生
的中頻仍然是LSB信號(hào)。

    但是對(duì)于本振頻率高于接收頻率的差頻變頻方式的電路來說,情
況就完全不同了。經(jīng)過差頻變頻器產(chǎn)生的中頻信號(hào)將是和接收到的信
號(hào)邊帶相反的, 即所謂的頻譜倒置。簡(jiǎn)單的說,接收到的LSB信號(hào),
經(jīng)過變頻后產(chǎn)生的中頻將是USB信號(hào)。 那么在進(jìn)行單邊帶解調(diào)時(shí),就
必須按照USB信號(hào)的特點(diǎn)來進(jìn)行選擇BFO的頻率才能正確解調(diào)出我們希
望的有用信號(hào)。
如果讀者把前面的信號(hào)頻譜的段落都看明白了的話,應(yīng)該可以理
解頻譜倒置的關(guān)系。

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