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認識你的收發機
功能篇 (Part 1)

No.36   1996 Jan.   p 40 ~ 45,   by 陳錫棋/BV6ER, 台南郵箱 20-71



一旦選定你所需要的收發機,待機器送進門,安裝妥當之後,就是準備上機的時候了。 此時,大部份使用者感到最頭痛的問題,莫過於面對一大堆的旋鈕和按鍵開關,不知從 何下手。越是高級的機型,其功能越複雜,各種控制功能的旋鈕和開關也越多。要能夠 操作得能得心應手,充分發揮這些功能,還真不是一件容易的事。

話雖如此,「工欲善其事,必先利其器」,為了做好以後的 QSO,還是得有耐心地了解 你的收發機,把各項功能的作用弄清楚,再設法熟悉各種旋鈕和按鍵開關的操作。

除了共通性的基本功能之外,不同廠商和不同機型的收發機,常常會看到不同的特殊功 能,甚至同樣的功能也會有不同的名稱。這種混亂的情況,真是難為了我們火腿族的眾 家兄弟。因此,本文將盡量收集各種常見的功能,並綜合各廠商和各機型類似的功能, 將其作用和操作方法說明於後,希望有助於各位讀者進一步了解無線電收發機的各項功 能。

從前期構造篇的介紹堙A我們知道一部收發機的電路構造,可以分成接收、發射、和收 發共同等三個部份。各部份的電路構造不同,當然具備的功能也不相同,所以我們就根 據各不同的構造部份,分別將其功能介紹於後。

收發共同部份

從收發機的構造方塊圖堙A可以很清楚的看到,收發共同的部份,就包含頻率調諧 Tuning 和可變頻率振盪器 VFO 這兩種主要的電路,這些電路可以說是整部收發機的骨 架,接收和發射的頻率,全部由此決定,所以是最重要的部份。此外,雖然在接收和發 射部份都分別有各種模式的調變器和解調器,不過對於收發機來說,除了調諧頻率之外 ,接收和發射兩者的調變模式也必須事先選定,所以把調變模式的控制功能也歸類在收 發共同部份來說明。

另外還有指示電表、記憶器、和掃描等輔助電路,這些電路也是接收和發射的操作上都 會用到的。雖然不是絕對必要的部份,可是缺少了這些電路,在使用上也會引起不便的 。收發共同部份包含的各項電路已如前面所述,其功能和操作方法,則將分別說明於後 。

電表 (METER) 指示功能

收發機的指示電表是監視接收和發射狀況最有效的工具,所有的收發機都應該配備有指 示電表。

其最基本的指示項目包含接收訊號強度 (Strength) S 和發射輸出功率 (Output Power) PO 或 PWR;更進一步的有駐波比 (Standing Wave Ratio) SWR、自動位 準控制 (Automatic Level Control) ALC、和壓縮比 (COMPression) COMP 等; 再進一步的還會有內部電路供應電壓 Vcc 和後級放大電晶體的電流 Ic 等。

手機和車機因為面板很小,只容許有數位條狀指示式電表的 S 值和輸出功率 PO 顯示 ;陽春型的座台機也一樣只顯示 S 值和輸出功率 PO,不過都是類比指針式電表。中級 機型則加上駐波比 SWR、自動位準控制電壓 ALC、和壓縮比 COMP 等項目。高級機型還 再加上供應電壓 Vcc 和後級電晶體的電流 Ic 等項目。

指示電表的顯式形式有見仁見智的看法,不管是類比指針式或數位條狀指示式的電表, 都各有其優缺點,但就顯示的功能而言,並無太大區別。市面上的收發機,除了 KENWOOD 的某些機型之外,其他座台式收發機指示電表還是以類比指針式為多。

在接收時,所有收發機的指示電表都會自動顯示訊號強度 S 值。當發射時,陽春機當 然沒有選擇的餘地,只能顯示輸出功率 PO 或 PWR,而其他中級和高級機型則有旋鈕或 按鍵,以選擇適當的顯示項目,如 PO、SWR、ALC、COMP ……等。至於要選擇何種顯 示項目,則須視不同的時機而定。如要監視天線阻抗的匹配情況,或啟動天線調諧器時 ,就必須選擇顯示駐波比 SWR 值。

通常要重新調整輸出功率時,才須選擇顯示輸出功率 PO 值; 調整微音器 (MIC) 增 益時,才須選擇顯示自動位準控制電壓 ALC 值;啟動處理器 PROC 或壓縮器 COMP,調 整語音壓縮比率時,才須選擇顯示壓縮比 COMP 值;如果想看看內部電路的供應電壓是 否正常時,才須選擇顯示供應電壓 Vcc 值;在發射時,想監視後級功率放大器是否有 異常的過度驅動,則須選擇顯示後級功率放大電晶體的電流 Ic 值。

基本上,這些顯示項目,只在有需要時才看一下,平常沒事的時候,還是建議把指示電 表的顯示選擇在駐波比 SWR 值,隨時監視 SWR 值較為妥當。萬一天線臨時故障,有阻 抗的改變,又忘記啟動天線調諧器時,如果不看 SWR 值,是很難發現到阻抗不匹配的 問題。阻抗不匹配時,則反射波會拉高駐波比,影響發射效率事小,一旦後級功率放大 電晶體被大量的反射波打壞,那麻煩就大了。

  • 訊號強度S

    接收時,收發機的指示電表會自動顯示接收訊號強度 S 值,隨時監視對方的訊號強度 。這就是在做 QSO 時,報給對方的訊號報告 RS 或 RST 之中的 S 值。

    表1:訊號強度S值 0dBm=1mV/52Ω
    S值天線端電壓功率 S值 天線端電壓功率
    1 0.375uV -115dBm8 50uV -73dBm
    2 0.75uV -109dBm9 100uV -67dBm
    3 1.5uV -103dBm+10dB300uV -57dBm
    4 3.125uV -97dBm +20dB1mV -47dBm
    5 6.25uV -91dBm +40dB10mV -27dBm
    6 12.5uV -85dBm +60dB100mV -7dBm
    7 25uV -79dBm

    訊號強度 S 值所代表的訊號電壓和功率是有規定的,其定義如表 1。S 值相差為 1 時 ,電壓相差 2 倍,功率相差 4 倍,亦即相差 6dB;但是當 S 值超過 9 時,則以 10dB 或 20dB 為單位,如 59+10dB、 59+20dB、59+40dB ……等來表示。

    雖然接收訊號強度 S 值的定義如上所述,那只是一般性的原則。在實際應用上,經常 會碰到對方的聲音很強,很清楚,但是電表指針所顯示的 S 值並不高; 或者相反的情 況,電表所顯示的 S 值很高,但是對方的聲音很弱,很糢糊。遇到這些情況時,對於 有經驗的操作者來說,都會根據指示電表所顯示的訊號強度 S 值,再加以斟酌調整的 ,不會直接報出電表顯示的 S 值。

  • 輸出功率PO或PWR

    發射時,如果選擇收發機指示電表的顯示項目為輸出功率 PO 值 (有些廠商稱為 PWR 值),則是在監視我方的發射輸出功率。大部份的機型顯示發射輸出功率的絕對單位- 瓦特數 (W),也有少數機型顯示顯示發射輸出功率的相對單位-發射功率佔全輸出 功率的百分比 (%)。

    發射 SSB 訊號時,輸出功率有很大幅度的變動,其變化會從零到設定的最大功率。沒 有聲頻訊號輸入時,輸出功率為零,聲頻訊號輸入最大時,輸出功率為設定的最大功率 。發射 CW 訊號時,輸出功率也會在零到設定的最大功率之間做大幅度的變動。電鍵斷 開時,輸出功率為零,電鍵閉合時,輸出功率為設定的最大功率。發射 AM 訊號時,輸 出功率會有小幅度的變動。只有在發射 FM 訊號時,輸出功率才幾乎完全不會有變動。

  • 駐波比SWR

    收發機的輸出阻抗和天線阻抗之間的匹配情況,可以用駐波比 SWR 值來表示。

    駐波比 SWR 值等於入射波電壓 Ei 加反射波電壓 Er 除以入射波電壓 Ei 減反射波電 壓 Er,也等於輸出阻抗 Zo 除以天線阻抗 Za 或天線阻抗 Za 除以輸出阻抗 Zo,駐波 比 SWR 值永遠等於或大於 1。公式如下:

                Ei+Er
           SWR=───────(當Zo>Za時)
                Ei-Er
    
                Za
         或 SWR=──── (當Za>Zo時)
                Zo
    

    阻抗完全匹配時,則 SWR 值等於 1;阻抗不匹配時,則產生反射波,提高駐波比,真 正從天線發射出去的訊號減少,發射效率降低。再者,反射波的比率增加到某種程度時 ,後級功率放大器的電晶體或真空管就有可能被反射波打壞,尤其是電晶體比較不能承 受瞬間的大功率,不可不注意。

    通常在 SWR 值小於 1.2 (反射波約 9%) 的情況下,阻抗匹配良好,可放心使用;如 果 SWR 值大於 1.5 (反射波約 20%) 的話,阻抗匹配不良,必須調整天線或啟用天 線調諧器,以取得兩者阻抗的匹配。不過收發機上電表顯示的駐波比 SWR 值,是收發 機的輸出阻抗對於電纜線加上末端天線整個總合阻抗的匹配情況,對於真正天線阻抗變 化的顯示,就不是很靈敏了。所以,如果收發機上電表顯示的駐波比 SWR 值一直調不 下來,即使不是很高,最好還是拿個駐波比表實際到天線端量一下,比較保險。

  • 自動位準控制電壓ALC

    發射 SSB 訊號時,為了避免後級功率放大器在全功率輸出時發生過度驅動的情況,從 後級功率放大器取出控制電壓 (ALC 電壓),回授到前級的射頻放大電路,調整增益 ,做自動位準控制。

    通常廠商會在指示電表的 ALC 刻度上,以粗 (紅) 線標出容許的 ALC 電壓範圍。如果 自動位準控制電壓太大,超出指示電表 ALC 刻度所容許的範圍,則發射出去的訊號會 變形,聲音會失真。所以在 SSB 模式時,要調整適當地微音器 (MIC) 增益,不要產 生過大的聲頻訊號。

    YAESU 機型的其他模式則已由廠商設定好射頻放大電路的增益,使載波訊號不會過度驅 動後級功率放大器;但是 KENWOOD 的某些機型在 CW 和 FM 模式時,須要調整載波強 度 (CAR);ICOM 的機型在 AM 和 FM 模式時,須要調整微音器 (MIC) 增益,不 使自動準位控制電壓超出指示電表 ALC 刻度所容許的範圍。

  • 壓縮比COMP

    發射 SSB 訊號時,為了提高輸出訊號的峰值對平均值之比,使平均輸出功率相對增加 ,訊號能傳播到更遠的距離,就必須對輸入訊號的峰值部份加以壓縮 (降低增益)。對 於訊號的壓縮比,通常以 dB 為單位來表示。

    雖然啟動處理器 (PROC) 功能或壓縮器 (COMP) 功能,將訊號的峰值壓縮,可以提 高 SSB 訊號的講話功率 (TALK POWER)。但是經過壓縮後的訊號,波形會改變,其 音質當然也會受影響。太高的壓縮比會使音質變差,造成訊號可讀性的問題 (訊號報告 RS 堛 R),所以壓縮比 (COMP) 一般以不超過 10dB 為限,不能太高。

調變模式 MODE 功能

調變模式 MODE 功能是收發機最基本的功能之一,不論發射或接收,事先一定要選定適 當的調變模式。基本的調變模式有 AM、FM、SSB、和 CW 等四種,較高級的機型,另 外還有 RTTY 和 FSK 等數據傳輸的調變模式。

調變模式的選擇是以按鍵方式為之,較高級的機型裝有 AM、FM、USB、LSB、CW、FSK 、和 RTTY 等單獨按鍵,或者 USB 和 LSB 模式共用一個 SSB 按鍵,CW 和 FSK 模式 共用一個 CW/FSK 按鍵。兩種模式共用的按鍵,每按一下,其模式就互換一次,以此來 選擇。較簡單的機型則 AM 和 FM 模式共用一個 AM/FM 按鍵,USB 和 LSB 模式共用 一個 SSB 按鍵,CW 的寬和窄頻帶模式共用一個 CW/N 按鍵。

  • 調幅 AM

    振幅調變的方式是將欲傳送的聲頻訊號附加到載波訊號之上,使載波訊號的振幅隨著聲 頻訊號的振幅而改變,而載波訊號的頻率仍然保持不變。調幅訊號包含有載波和上下兩 個邊帶等三種頻率的成份,因為訊號的功率大部份消耗在不帶任何資訊的載波頻率上, 所以工作效率較低,不利遠距離通訊。但是振幅調變的電路較簡單,容易製作。

    以往業 餘的語音通訊大多使用調幅模式,不過自從 SSB 模式出現之後目前已經很少人在用了 。可是商業性的廣播電台,則還在繼續使用調幅模式,因為聲頻訊號的傳真度較高,可 以播放音樂,而且接收電路較簡單,大多數人都可以擁有 AM 接收機,用來收聽 AM 廣 播。

  • 調頻 FM

    頻率調變的方式也是將欲傳送的聲頻訊號附加到載波訊號之上,但使載波訊號的頻率隨 著聲頻訊號的振幅而改變,而載波訊號的振幅仍然保持不變。調頻訊號包含有聲頻訊號 多次諧波的許多邊帶頻率成份,接收的傳真度高,但佔用的頻寬大。因此業餘通訊只有 在 29MHz (10 米波段) 以上才使用調頻模式,以免造成頻段的擁擠。

    因為調頻的訊號強度下降到某一程度以下時,接收端的輸出訊號會被淹沒在背景雜訊之 中,所以僅適用於中短距離的通訊,不適合經常須接收微弱訊號的遠距離的通訊。

  • 單邊帶 SSB

    單邊帶調變的方式類似調幅模式,不過在調變後將載波和上下兩個邊帶的其中之一濾除 掉,只選取單一邊帶的調變訊號。由於單邊帶訊號只包含一種頻率成份,訊號的功率全 部集中在單一頻率上,所以工作效率較高。同時因為只留一個邊帶,佔用的頻寬僅有調 幅模式的一半,但傳真度較差。也由於電波傳播的效率高,以相同功率發射的話,可以 傳送達調幅模式兩倍遠的距離,所以目前業餘的語音通訊大多是使用單邊帶模式,尤其 是長距離的 DX 通訊。

    附帶一提的是,業餘通訊使用單邊帶模式的規定為:在 10MHz (30 米波) 及以上的 頻段使用上邊帶 USB,在 10MHz (30 米波) 以下的頻段則使用下邊帶 LSB。

  • 等幅波 CW

    等幅波調變的方式以電鍵當做開關,直接控制載波訊號的有無。由於佔用頻寬很窄,僅 需 100~200Hz 而已,所以工作效率最高。

    CW 模式是一種最古老的通訊模式,特別適合做 DX 通訊。實際上,也是有一大票業餘 的老火腿們,對於使用 CW 做 DX 通訊還樂此不疲。不過發射和接收 CW 通訊的摩斯電 碼,需要具備特殊的技術,非經訓練的人員是無法操作的。

  • 移頻鍵送 FSK

    移頻鍵送的方式類似 SSB 模式,可以上移、下移,也就是 USB 和 LSB 兩種模式,移 頻的頻率有固定的 170Hz、450Hz、850Hz 可供選擇。

    傳送「記號 MARK」訊號時,將載波訊號移頻,即為「1」的狀態; 傳送「空白 SPACE」訊號時,不將載波訊號移頻,即為「0」的狀態。以此方式來傳送數據訊號 的有 RTTY、AMTOR 等幾種。由於目前個人電腦的普及,這些新式的數據通訊正在蓬勃 的發展當中。

    YAESU 的 FT-990 和 FT-1000 兩款機型則不使用移頻鍵送 FSK 模式的名稱,為了讓使 用者方便,而特別將此模式分出獨立的無線電電傳打字 RTTY 和包封 PKT 兩種模式, 這就是一般其他機型的 FSK 模式。電傳打字 RTTY 模式可選擇 USB 和 LSB 模式,包 封 PKT 模式可選擇 LSB 和 FM 模式。 END





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