漫谈业余短波通信收信机

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[编者按]“全国业余无线电通信制作收听入门赛”开始以来,吸引了广大的业余无线电爱好者。很多读者对短波收信机很感兴趣,不断来信、来电询问。为此,我们特请“业余无线电通信制作收听入门赛”办公室的专家,介绍业余短波通信收信机的特点以及与广播收音机的差别,以加深读者对这类收信机的了解。

一、业余通信收信机的灵敏度要求高

由于短波广播电台的功率都在几十至几百千瓦,并通过高效大型相控天线阵把电波定向传送给听众。由于听众不喜欢收听那些带有各种干扰的不稳定的微弱信号。所以广播收音机侧重改善音质,而不必着重提高灵敏度。但是业余无线电通信的情况大不一样,业余只用数瓦、数十瓦、最高为数百瓦的低功率电台进行越洋联络。我们通常收到的业余电台信号场强只有短波广播电台的千分之一甚至更弱,所以实用的业余短波收信机的灵敏度比广播收音机要高一至二个数量级,大约为2微伏左右。

当然也不能无限制地提高收信机的灵敏度,因为当信号弱到一定程度时,无论怎样放大也无法把信号从噪声中分离出来。

二、业余通信收信机应具有高超的选择性

在满足一定灵敏度指标后,收信机接收微弱信号的潜力主要靠改善选择性来挖掘。目前短波广播基本上都使用调幅方式,每个电台所占的频带宽度在15千赫左右,各广播电台所使用的频率经过协调,互不重叠,而且广播电台信号很强,即使收音机在选择性方面有所缺陷,也不致影响收听。然而业余无线电通信的情况就很不相同。每个业余电台所占用的频带宽度一般在几百赫至三千赫左右,也就是说,在相当于一个广播电台的频宽内,往往要挤进几个以至几十个业余电台。有时所希望接收的信号十分微弱,而相隔仅一二百赫处存在的干扰电台信号又非常强。如果业余通信收信机的选择性与广播收音机处于同一水平,将无法从各种干扰信号中选出有用信号。目前,高档收信机的一大半成本都花在提高选择性上。高档次的收信机设有可变宽度中频滤波器和窄带中频带阻滤波器以有效地切除带内外各种噪音,最近还出现了利用数字处理从最后得到的语音信号中滤除一切不具有语音特征的干扰(如多重啸叫)的技术。中档以上的业余短波通信收信机都采用晶体中频滤波器获取陡峭的通带特性。

三、业余通信收信机必须有较高的稳定度

广播电台的信号占有较宽的频带,广播收音机也有相当宽的通频带,加上调幅检波固有的特性,一般超外差式收音机本机振荡频率有少许漂移不会引起收听效果的明显恶化。而通信收信机通频带较窄,加上业余电台常用的单边带信号解调电路因有的特性,机内振荡器频率漂移200赫就会造成极大的失真。因此,业余通信收信机往往都要在本机振荡电路的频率稳定性方面着力研究和改进。除了采用坚固的机械结构外,要精心选配振荡回路中电抗元件的温度特性,采用给电容变化小的场效应管作为振荡管,额外增加稳压、屏蔽、缓冲等措施。现代商品化收信机大都使用数字频率合成技术,使收信频率稳定度达到10-5量级或更高。

四、业余通信收信机要有更宽的动态范围和自动增益范围

广播收音机的灵敏度不很高,广播信号又很强,所以收音机高频、中频各级的动态范围和自动增益控制范围小一些不致对收听产生严重影响。但是,业余收信机高频和中频级增益很高,如果动态范围不够宽,当强信号窜入放大器或混频器时,就会被限幅,产生新的谐波分量,造成新的干扰甚至使放大器阻塞。因此业余通信接收机常采用动态特性宽的场效应管作前级高频放大,采用平衡调制电路作混频,同时,还要配备控制范围足够大的自动增益控制电路,保证收信机不因强信号窜入而过载。高档业余短波通信收信机的动态范围可达102分贝。

五、业余通信收信机应配有适当的解调电路

广播收音机一般都使用简单的包络检波电路把声音信号从高频信号中解调出来。而业余通信一般不采用调幅方式,所以在收信时也不能用检波器解调。业余无线电通信在短波段常用的调制方式有等幅键控、单边带、移频键控等。这几种信号在解调时,都需要由收信机产生一个本振信号,通过非线性电路与接收到的信号发生差拍,得到最终的音频信号。所以,通信机都没有差拍振荡器和类似变频电路的解调器。

从以上几点可以看出,业余通信收信机和广播收音机因接收对象不同,设计电路所需考虑的侧重点也不相同。目前国外无线电爱好者中自制业余通信收信机十分流行,对于我国的无线电爱好者来说,学习、研究、设计和制作业余通信收信机无疑是一个广阔的新天地。(业余无线电通信制作收听入门赛办公室)