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荆门市东宝中学 熊军锋 任教学科:网络管理 擅长的技术:专业开发8位 16位 32位单片机,电脑人机界面一体化控制,工业控制,数控产品及嵌入式系统开发等。 曾经做过的项目:数码发电机,摩托车综合仪表,变频器,打包机控制

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认识你的收发机 功能篇 ( Part 6 )  

2010-04-21 15:39:08|  分类: HAM |  标签: |举报 |字号 订阅

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发射部份

    发射部份的电路占了整部收发机的一半,当然也与接收部份有同等的重要性。构成双向通讯的要件是收得到对方的讯号,而对方也能够收得到你的讯号,具有双向信息交流性质的通联,才算是成功的 QSO,也才可以互相交换 QSL 卡片,这一点是非常重要的。

    关于接收部份的功能和操作方式,已在前面说明过了。而发射部份的电路结构,又可分为调变控制、中频放大、和功率放大等三级。因为发射的中频放大级仅单纯地以放大器将讯号放大和以混频器将频率提高,并不须额外的人为调整,所以将调变控制级的功能细分成语音调变、和等幅波 CW 调变两个项目,再加上功率放大级的输出控制等,共三个功能项目加以说明。

    前两个功能项目主要内容包含调变控制功能和相关的辅助功能。因为只有经过适当的调变,才能使欲传送的信息充分经由发射部份传送出去,而清楚地被对方接收到,所以调变控制直接影响到接收讯号的可读性,是非常重要的一环,这些调变控制功能包含 MIC GAIN 微音器增益( Microphone Gain )、 COMP 语音压缩( Compressor )或 PROC 语音处理( Speech Processor )、CAR 载波功率( Carrier )、 反向 CW 模式等项目;及一些辅助功能如 VOX 声控发射、 MONI 监听( Monitor )、FULL BK- IN 全插入式( Full Break-in )、 SEMI BK-IN 半插入式( Semi Break- in )、 Electronic keyer 电子键等项目。

    不论采用何种调变模式,都是在发射部份最后的功率放大级电路来决定输出功率的大小,并设法以最高的效率送到天线,再幅射出去。所以输出控制功能包含 RF PWR 射频输出功率( RF Power )和 TUNER 天线调谐器等两个项

? 语音调变功能

    语音通讯是一种比较常用的通讯模式,发射者可以直接使用语言传送出信息,接收者也可以经由语言直接了解到传送的信息,使用上非常方便。不过语音讯号的传送,在发射部份的电路会比较复杂,还另外需要调变器,将语音讯号附加在载波讯号之上。如果调变的过程不当,则会影响到接收讯号传真度,所以和调变有关的调整或设定,是语音模式发射部份最重要的操作功能。操作这些功能的技巧,会直接影响到发射讯号的可读性和发射效率。我们常常会在空中收听到某些电台的讯号很强,可是声音却模糊不清,还可能有人会提醒他「过度调变 Over-modulated 」。也有些电台的讯号很强,S 电表指针达到 9,可是声音却很小,还比不上讯号强度 S5 的电台。这些情况都是有关调变的控制或设定问题, 不是什么大不了的问题,但是却可能会因此而失去一次 QSO 的机会,也许失之交臂的还是一个你梦寐以求的稀有电台呢,那就很可惜了。所以有关调变控制的调整或设定技巧,必须好好了解学习,以收事半功倍之效。

 

    语音调变分为 SSB、AM 、FM 等三种模式,其调整所需用到的功能各有不同,而且各厂商的机型所提供的功能也稍有不同。有关语音调变的控制功能,综合说明如下。

一、微音器增益 MIC

    顾名思义, 微音器增益 MIC 控制功能就是用来调整经由微音器输入的语音讯号强度。而语音讯号强度对于载波讯号强度的比值,又直接影响到调变率的大小。微音器增益的调整通常只对 SSB 模式和 AM 模式有效,而且要配合指示电表的 ALC 读值做调整。微音器增益 MIC 旋钮以顺时针方向转动,尽量提高微音器增益, 也就是提高调变率,但必须仍使 ALC 读值在规定的范围之内为原则。在一般情况下,FM 模式的微音器增益都是内设的,不用 MIC 旋钮来调整,但 ICOM 机型例外。

 

二、语音压缩 COMP 或语音处理 PROC

    语音压缩 COMP 功能, 有的厂商称为语音处理 PROC, 通常都只用于 SSB 模式, 但 ICOM 机型也可以用在 FM 模式。

    语音压缩功能对于声频输入讯号的峰值部份加以压缩,亦即将声频讯号电压波形较高部份的增益降低。声频讯号经过压缩的结果,会使讯号变形失真,在某种程度内,音质变差, 但仍不妨碍语音讯号的判读。 不过, 平均输出功率, 也就是所谓的谈话功率( Talk Power ),可以大幅提高,接收讯号强度也会显著的提升。

    讯号的压缩比通常以 dB 来表示,一般都建议在 5dB 到 10dB 之间, 太低则效果不显著,太高则会引起语音讯号可读性的问题,造成讯号虽强,但无法抄收语音讯号的情况。

    语音压缩功能须先按 COMP 键或 PROC 键( YAESU 机型的 FSP 键)以启动功能,并配合指示电表的 COMP 读值,转动 COMP 旋钮或 PROC 旋钮做调整,使电表指示的压缩比 COMP 读值在 5dB 到 10dB 之间。 调整 COMP 值之后,也跟着会影响到 ALC 值,所以启动语音压缩功能时, 要来回地调整 MIC 旋钮和 COMP 旋钮或 PROC 旋钮,直到两者都符合要求为止。

    由于启动语音压缩功能可以提高有效的发射输出功率, S 电表的指针大概提高 1~2 格左右( 1 格代表 6dB ),虽然会造成声音的失真,但是应该不影响语音讯号的抄收,所以做 SSB 模式的 DX 通讯时,还是建议启动语音压缩功能。

三、载波功率 CAR

    载波功率 CAR 功能是 KENWOOD 机型特有的调整功能, 用来调整 AM、FM、CW、和 FSK 模式的载波讯号功率位准,其它厂商的机型都没有这项调整功能。调整时,也须一面转动 CAR 旋钮,一面配合指示电表的 ALC 读值或 PWR 读值为之, 直到达到厂商规定的读值为止。

四、声控发射 VOX

    几乎所有的机型都有声控发射 VOX 的功能, 以 VOX 键做声控发射 VOX 和手控发射 MOX 操作方式的变换。在语音调变模式时,以声音触发自动发射开关,进入发射状态,或在等幅波 CW 调变模式时,进入插入式操作方式。 不启动声控发射 VOX 功能时,就是手控发射 MOX 的操作方式。讲话时必须按住微音器上的 PTT ( Push-To-Talk )按键开关,才会有发射的动作,将语音传送出去。

    一般正常的操作都是 MOX 手控发射的操作方式, 必须按下 VOX 键或 VOX/MAN 键以启动其功能,才能进入声控发射 VOX 的操作方式。声控发射 VOX 操作的方式,还要调整三种控制旋钮:「反制回程 ANTI 」、「增益 GAIN 」、「延迟 DELAY 」。 这些控制旋钮只有少数的机型放在前面板,大部份都放在机器的背面,甚至放在机壳里面,因为一旦适当的调整过后,就不必经常去动他了。

    反制回程( Anti Trip )ANTI 旋钮调整从扬声器输出传回到微音器输入的回授量,避免由于扬声器的声音回授,引起 VOX 的误动作而进入发射状态。如果在使用耳机的情况之下,则不必考虑反制回程 ANTI 调整的问题。 增益 GAIN 旋钮调整 VOX 放大器的灵敏度,增益太小,则讲话要很大声才会触发自动发射开关; 增益太大则会因为背景声音而引起 VOX 的误动作。 而延迟 DELAY 旋钮调整因为 VOX 动作而进入发射状态, 当触发自动发射开关的声音结束时,自动发射开关还要保持在发射状态一小段的时间。这种调整可以避免一句话还没讲完,只要中途稍一停顿,就停止发射,使对方的接收断断续续,不能接收到完整的句子。

    声控发射 VOX 是一种非常有用的功能,不必在讲话时手按 PTT 键,以进入发射状态。所以在手上忙别的事情时, 例如开车、整理 LOG 或 QSL 卡片时, 启动声控发射 VOX 功能是最好的时机了。 如此可以不浪费时间,一面享受 QSO 乐趣,一面做事。但是反制回程 ANTI、增益 GAIN、延迟 DELAY 等三种控制旋钮一定要事先设定好, 否则会影响到 VOX 功能的效果。

五、监听 MONI

    只有较高级的机型才会有监听 MONI 的功能,监听 MONI 功能可以让使用者在发射状态时也能听到自己传送出去的声音。尤其是在语音调变模式,做有关调变的调整时,如微音器增益 MIC、语音压缩 COMP 等调整,虽然可以从指示电表显示的 ALC 读值和 COMP 读值间接地了解调变的情况,但总比不上直接监听自己传送的声音来得清楚。听听是否已过度调变,造成破声,或是还可以增加调变率,提高发射效率。在 CW 模式时,虽然不按 MONI 键,发送出去的 CW 音调还是可以监听到的。

    要按下 MONI 键,才能启动监听 MONI 功能, 还要配合监听增益 MONI GAIN 旋钮调整适当的监听音量。虽然启动监听 MONI 功能在做有关语音调变的调整时,非常好用,但是从扬声器输出回授到微音器输入的讯号,却往往造成振荡,引起啸叫声。当然,如果使用耳机就不会有振荡的啸叫声了。所以监听 MONI 功能的使用,还是要非常谨慎小心才行。除非是在调整的时候,否则建议尽量少用。

? 等幅波 CW 调变功能

    由于电键操作的技术问题,再加上信息和电码之间的翻译问题,等幅波 CW 通讯并不是那么普遍使用的模式。可是做为一个真正的长距离通讯者 DXer,CW 模式却是一种最有效的工具, 尤其在传播情况不好的时候。 因为 CW 模式需要的讯号噪声比最低,只要 3dB 即可做有效的 QSO,对于长距离通讯的微弱讯号来说, CW 模式要比语音模式容易抄收多了,而且不必藉助复杂的调变电路将欲传送的信息附加到载波上去,只是很简单的由操作电键,控制载波的有无输出。虽然 CW 通讯的成败,主要取决于 CW 收发的操作技巧,不需要做什么与调变有关的调整或设定,不过还是有一些键送和调变方式的选择,可以对 CW 通讯提供额外的帮助。

    CW 模式可由选择手键或自动的电子键来操作, 选用电子键时速度的调整、半插入式和全插入式两种键送方式的选择、 有些机型还有侧音( Side Tone )调变方式、和侧音频率的选择等项目,这些 CW 调变功能说明如下:

一、半插入式 SEMI BK-IN

    通常在 CW 模式时按下声控发射的 VOX 键,即已进入半插入式的键送方式。 由电键的闭合来控制开关, 送出载波讯号, 由此触发自动发射开关, 进入发射状态。 而延迟 DELAY 作用,使触发自动发射开关的载波讯号结束时,自动发射开关还要保持在发射状态一小段时间。因此,在电键断开和闭合这一连串的点(.)划(–)电码组合之间,收发机仍然保持在发射状态,直到一句或一段的结束,有稍长的停顿时,自动发射开关才回复原状,收发机恢复到接收状态。

    由于在继续发送电码的期间,收发机都保持在发射状态,因此不能接收到外来的讯号。这是缺点,但同时也是优点,就完全看使用者如何利用了。例如以自动电子键来操作时,操作者必须注意聆听发了几个点或划,点或划的数目到达时,控制键瓣( Paddle )的大姆指或食指必须离开键瓣。这时候,半插入式的键送方式是最好的选择,因为连续发送电码的期间,接收不到外来的讯号,就不会有干扰,因此不会算错点划的数目,而发错电码。

二、全插入式 FULL BK-IN

    在 CW 模式时按下声控发射的 VOX 键, 再同时按下 BK-IN 键或 FULL/SEMI 键选择 FULL,则可进入全插入式的键送方式。

 

    全插入式的键送类似半插入式的键送,也是由电键的闭合来控制开关,送出载波讯号,由此触发自动发射开关,进入发射状态。不过完全没有延迟作用,电键一旦断开,收发机立即恢复到接收状态。因此在全插入式的键送方式时,发送一连串的点划电码组合期间,随着电键的断开和闭合,收发机也在发射和接收状态之间做快速的转换。

    与半插入式键送方式相反的情况,在继续发送电码的期间,收发机都在发射状态和接收状态之间快速的转换,因此仍能接收到外来的讯号。一面发送电码,一面能监听外来的讯号,也可以算是优点。不过只有在手键操作的情况下,才适用全插入式的键送方式,因为点划是由手腕的动作来控制电键的断开和闭合,所以点划的数目可以不必靠声音而靠手腕的动作来感觉。

三、电子键 ELECTRONIC KEYER

电子键是一种由控制电子电路自动产生点和划讯号的装置,以大姆指或食指的水平捏挤动作,控制按住键瓣的时间长短,以送出适当的点划数目组合成电码。不像手键必须靠手腕的动作,直接去操纵电键断开和闭合的时间,产生由点和划组合而成的电码讯号。

    电子键是一种较简单易学,也较不劳累的操作方式,而且点和划时间的比率固定,由收发机内部预先设定,打出来的电码非常漂亮。尤其在高速发送电码时,不会因为手腕控制失灵,造成点划不清的迷码。

    电子键的的功能只在较高级的机型才有, 其操作须先启动功能, YAESU 的机型须按下面板上的 KEYER 键, KENWOOD 的机型须按下后面的 ELECTRONIC KEY ON/OFF 键选择 ON,而 ICOM 的机型则在后面另有 ELEC-KEY 的电键插孔专供电子键使用。至于电子键的速度, 则 KENWOOD 和 ICOM 的机型有 KEY SPEED 旋钮,YAESU 的机型有 SPEED 旋钮,可做连续调整。

四、等幅波音调 CW PITCH

    等幅波音调 CW PITCH 功能就是侧音频率的调整功能,所谓的侧音频率就是拍频振荡器 BFO 讯号和 CW 讯号频率的差频,也就是接收 CW 讯号时所听到的讯号频率。大部份的机型都是放在机壳里,只能做半固定的调整。 只有 ICOM 的 IC- 781 和 IC-765 才在面板上装有可连续调整的 CW PITCH 旋钮。 CW 音调一般都调整在 700Hz、800Hz 附近,当然随个人的喜好,可以自己调整是最好了,但并不是绝对必要的功能。

五、反向 CW 模式

    正常的 CW 中频讯号频率都比 BFO 讯号频率来得高,其相差的频率为侧音频率, 这就是 USB 模式的调变方式。反向 CW 模式就是反其道而行,按下 REV 键使 CW 中频讯号频率比 BFO 讯号频率低,变成 LSB 模式,当然其差频还是侧音频率。

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反向 CW 模式

    只有 KENWOOD 的机型提供了这种反向 CW 模式的特殊功能, 其好处是转换到反向 CW 模式时,欲接收的 CW 讯号其音调频率还是保持不变,但在欲接收 CW 讯号附近频率的干扰讯号的音调频率就上下颠倒了。 例如在正常的 USB 模式时,欲接收的 CW 讯号的音调频率为 800Hz,附近有音调为 1200Hz 的干扰讯号。 按下 REV 键进入反向 CW 模式时,调变方式也变成 LSB 模式, 此时,欲接收的 CW 讯号音调频率仍为 800Hz,但是干扰讯号的音调已变为 400Hz,请参照下图。 按 REV 键进入反向 CW 模式后,还须配合声频尖峰滤波器 APF、声频数字滤波器 Digital Filter、或声频可变频宽调谐 AF VBT 等声频滤波功能,较容易将干扰讯号消除掉。

六、对照 SPOT

    对照 SPOT 的功能,提供了接收的 CW 音调和设定的侧音频率之间互相比对的机会,以便检查接收调谐频率是否跟对方的发射频率一致,已经达到零差频。因为 CW 音调不像语音讯号,如果接收和发射双方的频率相差个 200Hz,也不是那么容易感觉得到的。这种事情经常会发生,在在线注意监听的话,很容易可以发现到,互相通联的两个电台之间,发射频率往往相差几百 Hz 之多。只有 YAESU 的机型 FT-1000 和 FT-990 具有对照 SPOT 键,按住时,可以同时听到接收的 CW 音调和收发机内设的侧音音调,两者的音调互相一对照,就晓得是否达到零差频了,在使用上非常方便。

? 输出控制功能

    收发机发射部份的最末级就是功率放大和输出电路,这一部份的电路在整个发射部份来说,非常重要,具有一种画龙点睛的作用。欲传送的讯号在发射部份经过前级电路的调变和放大,到了最后一步,如果能把功率提升到适当的位准,而且以最大的效率传送到天线幅射出去的话,就算是大功告成了。

    出控制功能用来控制发射部份最后的功率放大和输出电路,除了 RF PWR 功能用来调整射频功率的大小之外,还有天线调谐器用来调整发射机和天线之间的接口电路,使两者的阻抗得以匹配。

一、射频输出功率 RF PWR 或 PWR

    发射部份最后级的功率放大电路决定射频输出功率的大小,通常由 RF PWR 旋钮或 PWR 旋钮来改变最末级功率放大器的驱动输入功率,调整最后的射频输出功率大小。调整射频输出功率时,须配合指示电表显示的 PWR 或 PO 读值为之。 在非必要情况下,不要把射频输出功率调到全功率输出,因为长期的全功率发射状态会让最末级功率放大器的晶体管或真空管加速老化,减少工作寿命。况且过大的发射功率,也会产生 QRM,干扰到邻近的电台。为了保护你的爱机,建议射频输出功率的设定,只要可以做正常通讯即可,不必追求大而不当的发射功率。

    除了 YAESU 机型将旋钮标示为 PWR 之外,ICOM 和 KENWOOD 机型都是以 RF PWR 旋钮来调整射频输出功率,顺时针方向转动为增加功率,逆针方向转动为减少功率。还有些较早期的机型,则以驱动 DRIVE 旋钮来调整射频输出功率。

二、天线调谐器 TUNER

    天线调谐器是发射机和天线之间的接口电路,可以做自动调整,使两者的阻抗相匹配,射频输出功率得以最高的效率传送到天线,再由天线幅射出去。只有较高级的机型才有内装自动天线调谐器,其余机型就只能外加天线调谐器,装设在收发机的天线输出端和天线之间。

    一般收发机的输出阻抗都是 50 奥姆, 而自动天线调谐器通常可以调谐从 16 至 150 奥姆的天线阻抗,目的在把驻波比 SWR 降到 1.0 附近, 但是只要在 1.2 以下,也可以使用。天线调谐器必须先按 TUNER 或 AT TUNE 键启动功能,当改变调谐频率时,天线调谐器会自动匹配天线阻抗。 启动天线调谐器时, 也必须配合指示电表显示的 SWR 读值为之。ICOM 机型只要按下 TUNER 键,天线输出端和天线之间即自动连接上天线调谐器。YAESU 机型也是如此,但另外还有 START 键,可以实时再自动调整一下。

    KENWOOD 机型则须按 THRU/AUTO 键选择 AUTO,连接上自动天线调谐器,不过还要再按 AT TUNE 键启动,才能发挥效果。

三、发射状态键

    在操作过程当中,如果想了解当时设定的射频输出功率 PO 或天线驻波比 SWR,就必须使用发射键,暂时进入发射状态,才能从指示电表的显示得到 PO 或 SWR 读值。 而发射键的标示各厂商都不同,如 YAESU 机型使用手动发射 MOX 键,按下时等于按下 PTT 键。 KENWOOD 机型须按 REC/SEND 键,选择 SEND 进入发射状态。而 ICOM 机型则须按 TRANSMIT/RECEIVE 键,选择 TRANSMIT 进入发射状态。

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