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MC1-0239-在 70 厘米波段中,爱好者经常在 438-440MHz 展开话音通信。这也是 IARU 第 3 区波段 规划中的一个多模式共用细分频段。假设一部业余电台正以 USB 方式在该频段参与通联, 发射带宽小于 3kHz 并且频率容限优于±2kHz,则该电台的主载波设置范围可以是

MC1-0239 在上边带、三千赫带宽、正负两千赫容限的条件下求 438 至 440 兆赫内主载波可设范围,答案是 438.002 至 439.995 兆赫。文章讲透单边带频谱偏在载波一侧这个前提与三千赫带宽的来历,列出上下两条边界的算式,逐项辨出把余量算到频段之外的三类错法,并给出区间宽度验算办法。

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【题目编号】MC1-0239

【题目】在 70 厘米波段中,爱好者经常在 438-440MHz 展开话音通信。这也是 IARU 第 3 区波段 规划中的一个多模式共用细分频段。假设一部业余电台正以 USB 方式在该频段参与通联, 发射带宽小于 3kHz 并且频率容限优于±2kHz,则该电台的主载波设置范围可以是:

【答案】A

[A]从 438.002MHz 至 439.995MHz

[B]从 437.995MHz 至 439.995MHz

[C]从 438.002MHz 至 440.005MHz

[D]从 437.995MHz 至 440.005MHz

考点速览

这道题把波段规划与发射参数合在一起考:频段是 438 至 440 兆赫,发射方式是上边带,发射带宽小于三千赫,频率容限优于正负两千赫,问主载波能设在什么范围。答案是从 438.002 兆赫至 439.995 兆赫。解题的关键是一句话——信号的全部频谱必须留在频段之内,而上边带的主载波并不在频谱中央。

单边带信号的频谱长什么样

单边带(SSB,single sideband)是把调幅波的一个边带留下、另一个边带连同载波一起抑制掉的做法。上边带(USB,upper sideband)保留的是高于主载波频率的那一半,信号能量全部分布在主载波之上:主载波频率是频谱的下沿,往上延伸一个发射带宽。三千赫带宽的话音,就占据从主载波到主载波加三千赫这一段。

调频(FM,frequency modulation)完全不是这个布局。信息压在频率偏移上,载波本身位于频谱正中央,信号向两侧对称展开,占用带宽按卡森带宽(Carson's rule)估算,约等于最大频偏与最高调制频率之和的两倍。同一段频段里,上边带是"贴下边界"的,调频是"居中"的,边界余量的算法自然不同。

三千赫这个带宽值来自话音本身。人的话音能量集中在三百赫到三千赫之间,单边带只传一个边带,占用带宽大致等于最高话音频率。国际频率管理里用必要带宽代号描述发射特性,抑制载波的单边带电话记作 2K70J3E 一类写法:开头的数字给出带宽,字母 J 表示抑制载波单边带,3 表示模拟单路,末位 E 表示电话。看懂这串代号,题目里的"带宽小于三千赫"就成了一条可以查证的参数,而不是凭空给的数字。

上下边界的算式怎么列

频率容限(frequency tolerance)是发射机实际载波频率允许偏离标称值的最大量。题目给定优于正负两千赫,也就是最多偏两千赫。要让信号在任何允许偏差下都不越界,这两千赫必须算进余量。

下边界:主载波位于信号下沿,载波以下没有本台能量,只需留容限。438 兆赫加两千赫,得 438.002 兆赫。

上边界:主载波之上还有三千赫的信号,再叠两千赫容限,所以要从 440 兆赫里扣掉三千赫与两千赫。440 减 0.003 再减 0.002,得 439.995 兆赫。

两段合起来,主载波可设范围就是从 438.002 兆赫至 439.995 兆赫,跨度 1.993 兆赫,比频段本身的 2 兆赫窄了七千赫。窄下来的正好是发射带宽加两倍的频率容限:三千赫加四千赫,共七千赫。带宽越大,留给载波活动的范围就越窄,这也解释了为什么同一段频段里调频话务的可设范围总比单边带小得多。

逐项辨析

选项 A 正确,两个端点分别对应"下限加容限"与"上限减带宽减容限"。

选项 B 的下限 437.995 兆赫比频段下边界 438 兆赫还低五千赫。问题不只是余量不够,而是整段信号已经跑到 438 兆赫以下、出了频段。这个数字的来路是把三千赫带宽与两千赫容限从下边界往外减,方向搞反了。

选项 C 的上限 440.005 兆赫超出了频段上边界。它对下边界用加法、对上边界也用加法,等于把带宽与容限加到了 440 兆赫之上,越算越出界。

选项 D 的两个端点一个低于下边界、一个高于上边界,上下同时越界,是典型的"两头都反"。

易混淆点:单边带与调频的载波位置

最容易错的地方是把上边带当成调频来算,给主载波在两侧各留一半带宽。上边带没有下边带,主载波以下根本没有能量,下边界只需留容限,多留半个带宽是白留,反而把可用范围压窄。反过来,如果题目给的是下边带(LSB,lower sideband),能量全部落在主载波以下,两端余量正好互换:下限要减带宽再减容限,上限只减容限。看到单边带题,先问一句"信号在载波的上边还是下边"。这句自问能挡掉绝大多数低级错误。

还有一个容易忽略的细节:单边带发射时载波被抑制,实际并不辐射能量,但它依然是界定边带的频率基准,算式里照旧以它为参照,题目所说的"主载波"指的就是这条基准线。另一头也要留意,上边带的能量集中在上半段,频谱重心偏高,这与调频信号重心落在载波上完全不同,判断边带方向时可以借这一点自查。

应试要点

口诀是"单边带偏心、调频居中"。上边带:下端点等于下边界加容限,上端点等于上边界减带宽减容限;下边带把两个端点反过来说。算完做两项检查——区间必须整段落在给定频段以内;区间宽度应当等于频段宽度减发射带宽再减两倍容限。两条都过,答案就稳。

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