顶级短波数调收音机的硬件门槛——双锁相环+双(多)滤波器,究竟指什么?符合这个标准的有几款机型?
周炼(广坛网名xyz^_^)是国产便携短波收音机设计大神,曾深度参与德生、德劲多款二次变频收音机的电路研发,也是广播爱好者论坛颇受欢迎的技术大佬之一。国内便携短波收音机设计第一人!德生和德劲的几大名机,都出自他手 他在一篇技术帖中,给短波数调收音机划分出了清晰的技术等级,也就是“三个世界”理论,得到了广泛的认可。
在这套划分体系里,最高等级的“第一世界”顶级短波数调机,有一道硬件门槛——双锁相环+双(多)滤波器。估计很多新朋友并不清楚双锁相环、双(多)滤波器分别是什么,又有什么具体作用,本文尝试用简单、通俗的语言来详细解释一下。

一、“双锁相环”是指:电路中有两个分工不同、各司其职的PLL芯片。
1、单锁相环(单PLL)天生的短板
单PLL锁相环,存在一个无法克服的矛盾:步进精度和相位噪声(本振底噪)互相冲突。
如果做大步进(1kHz),分频次数少,本振相位噪声低,底噪干净,但没法精细微调SSB单边带、同步检波。
如果做超细步进(100Hz或更低),需要极大分频系数,相位噪声飙升,本振杂波变多,弱台信噪比下降。
单PLL只能二选一,无法同时兼顾全波段快速粗调 + Hz级超细微调 + 低噪声本振。
2、双锁相环(双PLL)的优势
采用主环(粗调环)+ 次环(微调环)两套独立锁相环,混频输出本机振荡信号。
1. 主PLL(粗调大环)
主PLL负责覆盖整机接收频段对应的本振大范围跳频,实现kHz级粗调。选用较高鉴相频率,分频系数小,全程保持极低相位噪声。
2. 次PLL(微调小环)
一套独立窄带锁相环,专门产生很小的可变偏移频率,不和主环争抢分频资源,专门实现Hz级别超细步进微调,不会拉高整机底噪。
3. 两路信号送入混频器合并,最终输出复合本振频率。既拥有低噪声本振,又拥有精细的调谐能力。

二、“双(多)滤波器”是指:第二中频采用两颗或多颗滤波器
如果说双PLL决定了收音机“能不能精准、干净地调出频率”,那双(多)滤波器就决定了收音机“能不能挤开隔壁强台,分清挤在一起的弱信号”。
1、中频滤波器的作用
中频滤波器是收音机的“看门保安”,它负责过滤掉相邻频率的干扰电台。中频滤波器有陶瓷滤波器、石英晶体滤波器两大类,后者价格是前者的几十倍。民用收音机使用的都是陶瓷滤波器,并不是石英晶体滤波器,二者性能差异明显。
普通单颗滤波器,只能实现一个固定中频带宽:
设计成宽带模式,听广播声音饱满,但选择性差,邻台会挤进来串音;
设计成窄带模式,选择性好,但必须牺牲音质。
所以单滤波器收音机,厂家会优先设计为宽带模式。毕竟对收音机来说,音质还是非常重要的。
需要注意的是,有的收音机虽然有宽窄带切换开关,内部却只有一颗固定陶瓷滤波器,开关只是并联/串联电阻,改变中频回路Q值,实现带宽变化,性能远不如物理意义上的双(多)颗滤波器。
2、双(多)滤波器的优势
如根德S800,机器内置3颗不同带宽的中频滤波器,分别为2.3、4和6KHz,切换宽窄中频,就可以很好的兼顾音质和选择性。
举个直观例子:两个频率相差9kHz的电台,单滤波器收音机宽带模式下只能听到两个声音混在一起,双滤波器收音机切换窄带就能分开听清两个电台,这也是DX玩家很看重的核心性能。

三、双锁相环+双(多)滤波器组合在一起,带来四大顶级收听优势
1. 底噪更低,弱台信噪比更高。双PLL本振杂散少,接收远程弱台时,不会被本振噪声淹没,底噪更干净。
2. 同步检波锁定更稳定。双PLL本振温漂极小,搭配宽窄带滤波,同步检波可以长时间锁住漂移的短波载波。
3. 动态范围更强。多个本地强电台同时涌入天线时,不会出现啸叫、声音压缩、互相干扰阻塞的现象。
4. 宽窄中频自由切换。通吃广播、单边带、电报多种收听场景。

四、代表机型:
收音机的世界,大千种种, 琳琅满目。但能够同时符合“双锁相环+双(多)滤波器”标准的短波收音机并不多,只有四款机型(即本文四幅插图):
索尼CRF-V21
索尼 ICF-SW77
根德 Satellit 800(HAM‑2000)
伊顿 E1
现代DSP数码收音机,依靠芯片算法来实现精细调谐步进、同步检波、数字滤波等功能,不再使用分立PLL和独立中频滤波器。在这一点上,周练作为一代大神还是有远见的,当年他就曾经在帖子最后感慨道:“现代科技日新月异,DSP的发展即将让收音机领域发生翻天覆地的变化!其实一切所谓的科技无非是过眼烟云,如梦如幻,如露亦如电,应作如是观。”