【题目编号】MC1-0436
【题目】与 FM 相比,SSB 方式的优点是什么?
【答案】A
[A]发射带宽较 FM 方式窄
[B]同频电台彼此互不干扰
[C]对天电干扰免疫
[D]对主载波的频率误差不敏感
考点速览
题干把两种体制摆在一起,问单边带(SSB,Single Sideband)胜过调频(FM,Frequency Modulation)的地方。四个选项分别指向带宽、抗同频干扰、抗天电干扰、对载波频率误差的容忍度,第一项是单边带的真长处,后三项恰好把调频的优点或单边带的短处写反了。
一笔带宽账:三千赫兹对十几千赫兹
语音的能量集中在三百到三千赫兹之间。单边带把载波和一个边带都抑制掉,只发送剩下的那一个边带,射频占用带宽与语音带宽相当,业余话务常用值约二点四到三千赫兹,按国际电信联盟的发射类别记法常标注成带宽前缀加抑制载波单边带的组合。调频用频率偏移承载信息,按卡森公式(Carson's rule)估算,带宽约等于两倍的频偏与最高调制频率之和;业余二米段常用频偏正负五千赫兹,信道间隔十二点五或二十五赫兹级,占用带宽十几千赫兹。同样的频谱里,单边带能排下的信道数比调频多好几倍,这是它在拥挤频段立足的根本。窄带还带来一个附带好处:接收机内部噪声功率与带宽成正比,带宽缩到五分之一,进入解调器的噪声也跟着降低,弱信号下的信噪比更好。
逐项辨析
选项 A 讲的就是上面这笔带宽账,是单边带相对调频的主要优势,正确。
选项 B 说同频电台彼此互不干扰,站不住。单边带是线性解调,同频的两路信号会叠在一起,谁也压不住谁,结果是双方都听不清。真正能把同频弱信号关掉的是调频的捕获效应;换个角度说,调频靠压制减轻干扰,单边带什么也压不住,反而更需要频率规划。
选项 C 说对天电干扰免疫,属于夸大。天电干扰来自雷电等大气放电,是宽带的脉冲噪声,没有任何调制方式能免疫。调频的限幅器能削掉幅度尖峰,抗这类噪声比单边带还强一些。
选项 D 说对主载波的频率误差不敏感,说反了。单边带发射时载波被抑制,接收端必须用拍频振荡器(BFO,beat frequency oscillator)重建一个载波才能把话音解出来,重建载波的频率一旦偏离,解出的音频就整体变调;收发双方频率相差几十赫兹,声音就会发闷或发尖,相差几百赫兹就无法听懂。对频率误差从容的是调频。
易混淆点
对载波频率误差敏感这句话,在两个体制之间最容易互换。记法是:谁把载波扔掉了,谁就得靠本地重建,谁就敏感。单边带抑制载波,所以敏感;调频的载波一直在,信息写在频率偏移上,所以不敏感。另一处易混是抗干扰这个大词:调频抗的是幅度型噪声与脉冲干扰,单边带抗的是邻道干扰(因为它自己带宽窄),两者防的不是同一类敌人。还有一点常被忽略:单边带的功率效率高,是因为载波不发送、能量全部落在携带信息的那一个边带上,同样的末级功率换来的有效话音更强,这与带宽窄是同一枚硬币的两面。
带宽之外还有功率效率
单边带的长处不止带宽。发射机末级器件的输出能力有限,调幅把其中一大半交给不携带信息的载波,剩下的边带功率才是有效部分;单边带不发送载波,同样的器件可以把功率集中到一个边带上。业余界常说单边带把发射功率用在了刀刃上,讲的就是这件事。设备层面还有一个反向的差别:调频输出恒包络,对末级线性度要求低,可以用高效率的非线性放大器;单边带是幅度变化的信号,末级必须工作在线性区,否则边带互调产生失真。选择体制时并非单边带全面占优,带宽与效率归它,设备成本与调试便利归调频。
应试要点
单边带的三张王牌:带宽窄、功率效率高、解调门限低;它的三个软肋:对频率误差敏感、没有捕获效应、需要拍频振荡器。调频反过来:带宽宽、有捕获效应、对频率误差不敏感。选项里凡出现互不干扰、免疫、灵敏这类绝对化的说法,先打问号。