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收音机三大高级功能：二次变频、锁相环、同步检波，一文讲清楚

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玩收音机的朋友都知道，普通收音机和中高档收音机，核心差距并不在波段多少、外形大小、外壳做工，而在于三项硬核电路技术：二次变频、锁相环（PLL）、同步检波（SYNC）。很多新手并不清楚这三个功能，今天就用通俗语言，把原理、作用一次性讲透。
 
一、二次变频：根治短波“镜像干扰”，提高选择性
首先明确的是，镜像干扰是超外差电路与生俱来的短板，有本振就必然有镜像。
下面以接收7MHz短波节目为例，详解一次变频vs二次变频的区别。
 
1、一次变频（中频455kHz）接收7MHz短波节目的情况
 
目标频率：7MHz
中频：455kHz
 
本振频率=目标频率+中频频率=7MHz+455kHz=7.455MHz
镜像频率=本振频率+中频频率=7.455MHz+455kHz=7.91MHz
 
那么问题来了，如果7.91MHz恰好有其他电台/干扰信号，因为镜像频率7.91MHz和目标频率7MHz非常邻近，会一同进入天线LC回路，和7.455MHz本振混频，一同输出455kHz中频信号，再一起进入中频放大、检波电路，最终出现两个声音叠加，也就是串台、镜像干扰。
 
2、二次变频（第一中频10.7MHz，第二中频455kHz）接收7MHz短波节目
 
第一步：第一次变频（高中频10.7MHz）
 
目标频率：7MHz，
第一中频：10.7MHz
第一本振：7MHz+10.7MHz=17.7MHz
镜像频率=17.7MHz+10.7MHz=28.4MHz
此时目标频率7MHz和镜像频率28.4MHz，相差21.4MHz，间隔极大；收音机前端的天线调谐LC回路，可以轻松把28.4MHz的镜像干扰彻底滤除，不会进入后级电路。
 
第二步：第二次变频（低中频455kHz）
 
经过第一次变频、滤波后的纯净10.7MHz中频信号，再和第二本振混频，降为455kHz标准低中频，再进行放大、检波输出声音。
 
可以看出二次变频核心作用，在于把第一中频拉高，大幅拉开目标信号与镜像频率的间距，前端简单调谐回路就能过滤镜像，从根源解决串台问题。
 
 
二、锁相环（PLL）：告别机械调频漂移，实现精准锁台
锁相环的核心原理，是用高精度石英晶体产生稳定基准频率，鉴相器实时对比本地振荡信号和晶体基准的频率、相位差，并自动修正调节，最终输出一个高度稳定、几乎不随温度、电压、元件老化漂移的本振频率。
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我们依然用7MHz目标电台举例说明：
 
 
1. 机械调谐：本振靠LC可变电容产生，理论需要7MHz+455kHz=7.455MHz。但温度、电压等变化会让LC本振7.455频率漂移，比如漂移为7.425或者7.485，7MHz目标电台就会慢慢跑台、声音模糊。
2. 改成PLL锁相环调谐：
PLL依靠高精度晶振基准+鉴相器，将本振锁定在7.455MHz，全程不会频漂，7MHz电台可以长时间稳定收听。
但镜像干扰问题依旧存在：邻台串台、镜像干扰的短板，一次变频+PLL解决不了。
 
所以主流方案采用二次变频+PLL锁相环，第一本振用PLL频率合成输出稳定17.7MHz，既解决一次变频的镜像串台，又靠PLL杜绝频率漂移。
 
三、同步检波：解决信号衰减、串台干扰
 
还是以接收7MHz短波调幅广播为例，通俗讲解同步检波（SYNC）
 
我们收听的7MHz调幅（AM）短波广播，信号结构分为三部分：
 
1. 中心载波：7MHz，是整个电台信号的频率基准，但不包括声音信息。
2. 上边带USB：频率高于7MHz，承载节目声音信息。
3. 下边带LSB：频率低于7MHz，同样承载节目声音信息。
普通收音机的包络检波，会把载波、上边带、下边带全部一起解调出来。
 
那就存在两大问题：
 
问题1：短波选择性衰减（声音忽大忽小、沙哑“鸭子叫”）
 
7MHz短波靠电离层反射传播，大气层气象、昼夜变化会让电波各部分衰减速度不一样：有时候7MHz载波变弱，但上下边带还很强；有时候其中一个边带大幅衰减。
包络检波必须依靠稳定的载波才能正常还原声音，载波变弱后，声音就会持续起伏、失真沙哑，也就是烧友常说的衰落杂音。
 
问题2：夜间邻台串台干扰
 
夜间短波电台密集，7MHz附近会有6.99MHz、7.01MHz等相邻电台，它们的边带信号会和7MHz电台的边带互相重叠，普通包络检波无法区分，收听时多个声音混在一起。
 
但如果采用同步检波，情况就不一样了（需要PLL锁相环配合）
 
1. 第一步：PLL锁定7MHz载波（必备前提）
 
锁相环先捕捉7MHz电台的原始载波，在电路内部复刻出一路和7MHz载波完全同频率、同相位的纯净本地同步载波，不受电离层衰落影响，频率全程稳定。
 
2. 第二步：同步检波两种工作模式（针对7MHz信号）
 
模式1：改善衰减失真
 
开启同步检波后，用电路内部稳定的7MHz本地同步载波，替代空中已经变弱、不稳定的原始载波来解调边带。
哪怕空中7MHz原载波因为电离层原因衰减消失，本地同步载波依然稳定，上下边带里的声音信息可以正常还原，消除声音忽大忽小的衰落失真。
 
模式2：单边带选择，避开邻台串台
 
同步检波可以手动切换，单独解调7MHz上边带（USB），或者下边带（LSB）。
举例：7.01MHz邻台的干扰信号主要叠加在7MHz上边带，我们切换到只解调7MHz下边带，就能直接避开邻台干扰，只收听干净的7MHz广播节目。
 
 总的来说，二次变频负责“滤除镜像干扰”，锁相环负责“稳住频率不漂移”，同步检波负责“分离串台、改善衰减失真”，这三项技术，往往就是区分普通收音机和中高端收音机的核心标尺。
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