了解单边带（SSB）模式
前天有朋友在后台留言，点名要 Stu Turner 撰写的《Understanding Single Sideband (SSB)》。很奇怪的问题，点名要某一篇文章，这个问题非常简单，在搜索引擎中输入名字即可找到。然后这个聊天就这样结束了，其实，有的问题很简单，只需要三步。第一，打开搜索引擎，第二，输入你想了解的问题，第三，点击搜索按钮。这篇文章写得非常好，比某些课本中生硬地描述要生动得多，在此翻译给大家。原文作者：Stu Turner，翻译：CQ业余无线电。
一个新的技术员（美国业余无线电中的一种级别）级别的爱好者在刚开始的时候，可能会使用VHF和UHF频段进行FM语音直频和中继通信。VHF/UHF FM模式只需要相对简单的操作，是获得技术员级操作证书后立即上机操作的好方法。然而，在掌握了中继操作，并体验了FM语音通联的舒适性之后，许多爱好者的下一步是单边带语音操作，这是一个更具挑战性的领域。
单边带语音操作提供更大范围的无线电通信机会，包括远距离和国际通信。一般来说，单边带信号往往比FM信号传播更远的距离，在距离上表现更优秀。单边带可用于技术员级操作证书的VHF和UHF频段、以及10米波段的28.3至28.5 MHz语音频段。还用于更高许可类别的所有HF语音频段。单边带是用于通过电离层进行超视距跳跃传播的主要电话模式。请继续阅读，仔细了解单边带语言模式的基本知识，并更好地了解其相对于FM模式而言的操作复杂性和操作上的细微差别。
此处略去一段介绍使用单边带模式的视频。
什么是单边带？单边带是是幅度调制（AM）的一种特殊形式。它有什么特别之处？使用信号的振幅变化进行语音信息调制，单边带使用的带宽略低于完整AM信号的一半。让我们为新爱好者介绍得更加详细一些。
首先，一些关于带宽的基础知识：无线电信号由一系列传输频率组成。当操作员在电台上调到特定频率时，显示的频率值是载波频率。该载波频率被视为一个连续频率带的参考位置，当按下'PTT'并向麦克风输入一些语音音频时，这些频率带将同时传输。因此，发射机不仅仅是在调谐的载波频率发射，而是会发射一个靠近载波值的一小段频率，用于编码不同音频频率的语音信息。这个小信号段的大小会随着不同类型的调制类型或模式而发生变化，我们参考信号带宽所发射的频率的大小或总范围，一般以赫兹为单位。
包括SSB在内的常见模式的带宽比较
上图展示了常见操作模式（包括 SSB）信号消耗的带宽。请注意，调频（FM）占用的带宽最大，大约是5 kHz到15 kHz。调频带宽随语音音频的功率或'响度'而变化。虽然不是语音模式，但CW的带宽最窄，因为它只需要产生简单的音调，而不能产生广泛的音频频率来表示人的声音。
SSB仅使用AM的双边带之一，并且省略了载波频率。上边带（USB）信号如图所示。
AM信号占用带宽约6 kHz，如果我们更详细地检查它，我们会发现它实际上由两个边带组成，分布在载波频率的两侧，它们是'镜像'冗余频段。即由AM信号组成的两个边带中，每个边带均携带完整的语音信号。此外，AM信号还包括载波频率本身的传输。虽然此冗余双边带AM信号会提供强大和高质量的音频，但它消耗的频谱范围相对较宽。
顾名思义，单边带模式仅使用AM两个边带中的一个，并且在传输中省略了载波频率。因此，SSB信号的带宽不到常规AM信号的一半。SSB较窄的带宽有几个重要含义：1. SSB信号占用的带宽窄，本来业余频段内可用频谱就较少，从而允许在频段上同时允许更多信号而互相不受干扰；2.传输的功率更密集地应用于较窄的频段，在传输频段中提供更高的平均有效功率，从而使SSB信号比功率相同的调频或AM信号（在该信号中，功率分布在更广泛的频率范围内）更具穿透力。
您现在可能会问，'SSB模式使用哪个边带？业余无线电使用的约定是，30米波段以上的频段（频率大于10 MHz），包括所有VHF和UHF频段，使用上边带（USB），也就是与载波频率相邻且高于载波频率的频段。对于低于30米的频段（频率低于10 MHz），使用下边带。30米频段是一个仅能使用数字模式的频段，不使用SSB模式。另一个例外发生在60米频段，在这里一般使用USB模式。（参见ARRL频段计划图表详细信息）
ARRL频段计划图中描绘了SSB是最流行的语音模式
传统的AM相比的音频质量是很好的，调频语音模式的音频质量更好，与它们相比，单边带的音频质量要差一些。带宽较窄意味着单边带信号携带的音频信息与AM或FM信号相比有所减少。因此，单边带音频听起来不够饱满，也不太丰富，但仍相当容易听，并且更适合弱信号语音通信。
弱信号：与发射天线的初始输出功率相比，传输距离很远的信号（如在电离层和地面之间反射至数百或数千英里远的信号）变得非常弱。随着无线电波的扩大，其功率分布在更大的空间，减少了远程接收站的有效功率。此外，信号极化在通过电离层反射时基本上变得随机化，进一步降低了信号在遥远接收天线上产生电流的能力，而极化不太可能与之匹配。这些所谓的'弱信号'操作受益于上述单边带信号的相对较高的功率密度。
单边带模式在VHF和UHF频段很受欢迎，用于扩展通信范围。
即使不使用电离层反射信号，也可以利用单边带模式扩展通信范围，例如在VHF或UHF传输的单边带信号。根据特定的地形特征和极化方式，本地VHF/UHF单边带信号通常可行超过100英里（约161公里）的通信。对于不使用电离层反射的通信，操作员使用水平极化，天线振子与地球表面平行。
SSB模式没有固定频道：与调频语音操作不同，单边带调谐不使用预定义的通道。在划定的语音频段内是可以进行连续调谐的。这意味着操作员可以选择波段范围内所需的任何载波频率，并在与载波频率相邻的3 kHz带宽上传输和接收信号。典型的接收器接收单边带信号通常会使用标准的3 kHz SSB带宽，将3 kHz频段内接收到的任何信号转变为音频。为了正确接收信号，接收方的接收频率必须与接收信号的频率精确对齐。否则，如果频率不对齐，信号听起来会失真，并且会难以理解。接收信号的音频失真是很明显的，你可以感觉到信号被逐渐调入准确频率的过程。
现在，数字信号处理（DSP）被广泛用于多模式电台接收SSB信号的过滤。模拟接收的信号被数字化，用于过滤，并重新转换为模拟形式输出音频。
此外，由于整个频段之间不存在预先定义的频道，无法保持不同电台的信号正确分离，因此信号很容易在同一频率空间中'重叠'，并造成干扰。接收站解调其接收频段3 kHz内的任何所有信号，有时这将是多个不同的信号。接收音频中会听到每个信号的某些部分，对所需信号造成不同程度的失真和干扰。可通过切换更窄的接收滤波器来改变接收带宽，从而帮助减少来自波段附近的此类干扰信号。
这些都是单边带操作的一些挑战，要连续仔细调整，而不是轻易地通过预先定义的频道进行通信，并巧妙地实施各种过滤技术，以隔离和选择有用的信号，让有用的信号从附近的几个信号中分离和选择出来。这需要多注意一些细节，以确保您的信号保持在单边带模式的适当范围内，并且在您执照的允许范围内。进行单边带模式操作，还需要您体谅他人，在发射信号之前要注意确保在所选的载波频率附近有足够的空闲频段，以尽量减少对他人的干扰。当干扰发生时，要有礼貌，并更换频率。
2015年3月1日 by Stu Turner
2021年9月25日 CQ业余无线电