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G2 · 发布于 2026年10月23日 · 由 The Ham Desk 编辑部撰写
收发信机内部：混频、滤波与调制
本单元把盒子打开，从话筒到天线的信号路径及其返程走一遍，并解释沿途的每一个选择——在哪里变频、滤除什么、如何产生边带——如何决定发射信号有多干净。
- 频段 15 m
- 建议用时 18
- 难度 拔高
- 题 10
信号、调制与数字模式 — 波形叠加与辐射方向图
上机前速览
超外差的思想
几乎每一台收发信机都把输入信号变换到一个固定的中频，这样一套滤波器与放大器就能服务于所有频段。混频器把输入信号与本振相乘，产生和频与差频；其中一个被选作中频，另一个被滤除。当本振位于信号之上时，差频给出中频，这称为高边注入；同样的算术意味着本振另一侧的一个信号也会变换到中频——即镜像频率，也是混频器之前必须有尖锐前端滤波器的原因。
发射时过程反过来：先在低电平上于中频处产生信号，经滤波去除不需要的产物，再混频到工作频率并放大。选择较高的第一中频可以让镜像落在足够远处、被干净地滤掉，这正是区分好接收机与差接收机的设计决策之一。
滤波器，以及信号的形状
带通滤波器通过一段频率并抑制其外的一切；接收机正是靠它只听见一个信号，而忽略几百千赫外的广播电台。晶体与机械滤波器能以陡峭的边沿实现窄带宽，而这一响应的形状——在通带外衰减得多快——决定了附近一个强信号会不会从滤波器的裙边漏进来。
发射机需要同样的谨慎，只是方向相反。末级之后的低通滤波器抑制谐波，而 π 型网络或类似槽路既把末级匹配到馈线，也衰减非线性末级产生的谐波能量。第 97.307(b) 条给出了由此产生的限值：对于 250 瓦以下的发射机，杂散发射须低于基波至少 43 dB。
调制是设计的另一半。调幅改变载波幅度，产生载波加两个边带；单边带抑制载波与一个边带，把全部功率投入信息；调频改变频率，其带宽遵循卡森公式——约为频偏与最高调制频率之和的两倍，因此 5 kHz 频偏配 3 kHz 音频约需 16 kHz。
电平、ALC，以及会出问题的地方
每一级都有最佳电平。推动过小则该级贡献噪声；推动过大则发生压缩，产生互调产物，在频段上表现为飞溅，在空中表现为失真信号。ALC 电路控制发射增益，把末级稳定在失真上升点之下；ALC 大幅动作是麦克风增益或推动设置过高的警告。
有两种故障值得辨认识别。振荡的级会在没有输入时也产生信号，并带有响亮的哼声或嗡嗡声；被过推的级会产生又宽又脏、包络毛糙的信号。两者都能在监测示波器或 SDR 接收机的水落图上看到，而在「使用必要的最小功率并避免干扰」这一要求下，两者都属于操作者的责任。
必须能说出定义的术语
| 术语 | 考官想听到的表述 |
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| 中频 | 所有输入信号都被变换到的固定频率，以便滤波与放大。 |
| 镜像频率 | 位于本振另一侧、同样会变换到中频的频率。 |
| 卡森公式 | FM 带宽约为频偏与最高调制频率之和的两倍。 |
| ALC | 自动电平控制：把发射增益保持在失真阈值之下。 |
| 杂散发射 | 目标信号频率之外的不需要的输出，受 §97.307 限制。 |
题目区 10 题
为什么大多数接收机把输入信号变换到一个中频？
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混频器由输入信号与本振产生什么？
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接收机中频为 9 MHz，调谐在 14.200 MHz，若本振位于信号之上，镜像频率是多少？
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接收机前端带通滤波器的作用是什么？
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发射机末级之后的低通滤波器有什么作用？
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输出低于 250 瓦的发射机，杂散发射至少需要多少抑制？
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按卡森公式，频偏 5 kHz、音频最高 3 kHz 的 FM 信号占用多少带宽？
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把发射机末级推到 ALC 大幅动作会有什么后果？
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滤波器的形状因子描述的是什么？
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发射机在未接话筒时也产生带有响亮哼声与沙哑音调的信号，最可能的原因是什么？
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