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단일 측 파대 변조, SSB

단일 측 파대 변조, SSB


단일 측 파대 변조는 양방향 무선 통신을 위해 무선 스펙트럼의 HF 부분 또는 단파 부분에서 널리 사용됩니다. 단측 파대 변조 사용자가 많습니다. 양방향 무선 통신이 필요한 많은 사용자는 단일 측 파대를 사용하며 일반적으로 HF 지점 간 전송, 군사 및 무선 아마추어 또는 무선 햄과 같은 해양 응용 분야에서 다양합니다.

단일 측 파대 변조 또는 SSB는 진폭 변조 (AM)에서 파생되며 SSB 변조는 AM의 여러 단점을 극복합니다.

단일 측 파대 변조는 일반적으로 음성 전송에 사용되지만 기술적으로는 아날로그 신호를 사용하는 양방향 무선 통신이 필요한 다른 많은 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.

널리 사용됨에 따라 SSB 수신기, SSB 송신기 및 SSB 트랜시버 장비를 포함하여 단일 측 파대 라디오를 사용하도록 설계된 무선 통신 장비의 많은 항목이 있습니다.

단측 파대 변조 란 무엇입니까?

단일 측 파대, SSB 변조는 기본적으로 진폭 변조 AM의 파생물입니다. 일반 AM 신호의 일부 구성 요소를 제거하면 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

신호의 스펙트럼을 보면 AM 신호를 개선 할 수있는 방법을 알 수 있습니다. 정상 상태 반송파가 오디오 신호 (예 : 1kHz 톤)로 변조되면 주 반송파 위와 아래의 주파수 1kHz에서 두 개의 작은 신호가 보입니다.

정상 상태 톤이 음악의 음성과 같은 오디오로 대체되면 다양한 주파수로 구성되며 주파수 대역에 걸쳐 주파수가있는 오디오 스펙트럼이 표시됩니다. 캐리어로 변조 될 때 이러한 스펙트럼은 캐리어의 위와 아래에서 보입니다.

반송파로 변조되는 상위 주파수가 6kHz이면 상위 스펙트럼이 신호 위아래로 6kHz까지 확장된다는 것을 알 수 있습니다. 즉, AM 신호가 차지하는 대역폭은 반송파를 변조하는 데 사용되는 신호의 최대 주파수의 두 배입니다. 즉, 전송되는 오디오 신호의 대역폭의 두 배입니다.

진폭 변조는 두 지점에서 매우 비효율적입니다. 첫 번째는 최대 오디오 주파수 대역폭의 두 배를 차지하고 두 번째는 사용되는 전력 측면에서 비효율적이라는 것입니다. 반송파는 정상 상태 신호이며 자체적으로 정보를 전달하지 않으며 복조 프로세스에 대한 참조 만 제공합니다. 단일 측 파대 변조는 일부 불필요한 요소를 제거하여 전송 효율을 향상시킵니다. 첫 번째 경우, 반송파가 제거됩니다. 수신기에 다시 도입 될 수 있고 두 번째로 하나의 측 파대가 제거됩니다. 두 측 파대는 서로의 미러 이미지이며 동일한 정보를 전달합니다. 이것은 단 하나의 측 파대 만 남깁니다. 따라서 이름은 Single SideBand / SSB입니다.

SSB 수신기

단일 측 파대 변조를 사용하는 신호는 양방향 무선 통신에 더 효율적이고 일반 AM보다 더 효과적이지만 수신기의 복잡성이 증가해야합니다. SSB 변조에서 반송파가 제거되었으므로 원래 오디오를 재구성 할 수 있도록 수신기에 다시 도입해야합니다. 이는 BFO (Beat Frequency Oscillator) 또는 CIO (Carrier Insertion Oscillator)라고하는 내부 오실레이터를 사용하여 수행됩니다. 이렇게하면 들어오는 SSB 신호와 혼합 될 수있는 반송파 신호가 생성되어 필요한 오디오를 감지기에서 복구 할 수 있습니다.

일반적으로 SSB 검출기 자체는 믹서 회로를 사용하여 SSB 변조와 BFO 신호를 결합합니다. 이 회로는 (RF 믹서와 마찬가지로) 출력이 두 입력의 곱이기 때문에 종종 제품 감지기라고합니다.

원래 반송파와 SSB 신호에 대해 동일한 주파수에서 BFO / CIO를 사용하여 반송파를 도입해야합니다. 이것에서 벗어나면 복구 된 오디오의 피치가 변경됩니다. 아마추어 라디오를 포함한 통신 애플리케이션에서는 최대 약 100Hz의 오류가 허용되지만 음악을 전송하려면 정확한 주파수에서 반송파를 다시 도입해야합니다. 이것은 소량의 반송파를 전송하고 수신기의 회로를 사용하여이를 고정함으로써 달성 할 수 있습니다.

단일 측 파대 전력 측정

단일 측 파대 송신기 또는 단일 측 파대 전송의 출력 전력을 정의해야하는 경우가 종종 있습니다. 예를 들어, 양방향 무선 통신에 사용되는 송신기의 성능을 알아야 특정 애플리케이션에 대한 효율성을 판단 할 수 있습니다.

SSB 신호에 대한 전력 측정은 실제 출력 전력이 변조 신호의 레벨에 따라 달라지기 때문에 다른 많은 유형의 전송에 대한 것만 큼 쉽지 않습니다. 이를 극복하기 위해 PEP (Peak Envelope Power)라고하는 측정이 사용됩니다. 이것은 전송의 RF 엔벨로프의 전력을 취하고 어느 순간에 신호의 피크 레벨을 사용하며 존재할 수있는 모든 구성 요소를 포함합니다. 분명히 여기에는 사용되는 측 파대가 포함되지만 전송 될 수있는 잔여 반송파도 포함됩니다.

피크 엔벨로프 전력의 레벨은 와트로 표시되거나 오늘날 dBW 또는 dBm으로 인용 된 수치를 사용할 수 있습니다. 이는 각각 1 와트 또는 1 밀리 와트에 상대적인 전력 수준입니다. 예를 들어 10 와트 피크 엔벨로프 전력의 신호는 1 와트 신호보다 10dB 높으므로 10dBW의 전력을 갖습니다. 유사한 로직을 사용하여 dBm 단위의 전력을 결정할 수 있습니다.

단일 측 파대 변조 변형

사용되는 단측 파대 변조에는 여러 가지 변형이 있으며 이에 대한 여러 가지 약어가 있습니다. 이것들은 아래에 설명되어 있습니다.

  • LSB : 이것은 Lower Sideband를 나타냅니다. 이러한 형태의 단일 측 파대 변조는 원래 신호의 하위 측 파대 만 전송 될 때 형성됩니다. 일반적으로 이것은 라디오 아마추어 또는 라디오 햄이 9MHz 미만의 할당에서 사용합니다.
  • USB: 이것은 상부 측 파대를 의미합니다. 이러한 형태의 단일 측 파대 변조는 원래 신호의 상위 측 파대 만 전송 될 때 형성됩니다. 일반적으로 이러한 형태의 SSB 변조는 모든 주파수의 전문 사용자와 9MHz 이상의 할당에서 라디오 아마추어 또는 라디오 햄에 의해 사용됩니다.
  • DSB : 이것은 Double Sideband이며 AM 신호를 취하고 반송파를 제거하여 두 측 파대를 떠나는 변조의 한 형태입니다. 생성하기 쉽지만 스펙트럼 효율성이 향상되지 않으며 해결하기도 쉽지 않습니다. 따라서 거의 사용되지 않습니다.
  • SSB SC : 이것은 Single Sideband Suppressed Carrier를 나타냅니다. 반송파의 일부가 남아있는 SSB 감소 반송파와 반대로 반송파가 완전히 제거되는 SSB 변조의 형태입니다.
  • VSB : 이것은 Vestigial Sideband의 약자입니다. 한 측 파대가 완전히 존재하고 다른 측 파대가 일부만 차단되거나 억제 된 신호 형태입니다. 아날로그 텔레비전 전송에 널리 사용됩니다. 베이스 밴드 비디오 신호가 넓기 때문에 유용합니다 (일반적으로 6MHz). AM을 사용하여이를 전송하려면 12MHz의 대역폭이 필요합니다. 사용되는 스펙트럼의 양을 줄이기 위해 한 측 파대는 완전히 전송되고 다른 측 파대는 더 낮은 주파수 만 전송됩니다. 고주파수는 나중에 필터를 사용하여 향상시킬 수 있습니다.
  • SSB 감소 캐리어 : 이러한 형태의 SSB 변조에서는 소량의 반송파와 함께 한 측 파대가 존재합니다. 일부 애플리케이션의 경우 소량의 캐리어가 유지됩니다. 이것은 정확한 복조를위한 기준 신호를 제공하는 데 사용될 수 있습니다.

SSB 장점

단측 파대 변조는 종종 AM과 비교되며 그 중 파생물입니다. 양방향 무선 통신에있어 SSB 수신기 및 SSB 송신기에 필요한 추가 복잡성보다 더 많은 이점이 있습니다.

  1. 반송파가 전송되지 않기 때문에 동일한 수준의 정보 전달 신호에 대해 송신기 전력 수준을 50 % 줄일 수 있습니다. [100 % 변조를 사용하는 AM 전송의 경우 NB, 전력의 절반이 반송파에 사용되고 두 측 파대에서 전력의 총 절반이 사용됩니다. 각 측 파대는 전력의 1/4을가집니다.]
  2. 단 하나의 측 파대 만 전송되므로 송신기 전력이 더욱 감소합니다.
  3. 하나의 측 파대 만 전송되므로 수신기 대역폭을 절반으로 줄일 수 있습니다. 사용되는 대역폭이 더 좁아 져 노이즈와 간섭이 줄어들 기 때문에 신호 대 노이즈 비율이 2 배, 즉 3dB 향상됩니다.

요약하면 SSB 변조가 효율성을 크게 향상시키기 때문에 양방향 무선 통신에 훨씬 더 효과적인 솔루션을 제공합니다.

요약

단일 측 파대 변조, SSB는 무선 스펙트럼의 HF 부분에서 양방향 무선 통신을위한 아날로그 음성 전송에 사용되는 주요 변조 형식입니다. 다른 모드와 비교할 때 스펙트럼 및 전력 측면에서 효율성은 수년 동안 사용하기에 가장 효과적인 옵션이었습니다. 현재 일부 형태의 디지털 음성 전송이 사용되고 있지만 이러한 대역에서 사용되는 주요 형식으로 단일 측 파대가 수년 동안 축출 될 가능성은 낮습니다.


비디오보기: 단일모드 (유월 2021).