有多少人在注意到 ICOM 7610 的最新韌體更新中,已經新增了數位預失真 (Digital Pre-Distortion) 功能?

雅瑟(YAESU)的 AMC
許多使用 YAESU FTDX 系列無線電的老醫師都有一個經驗:當你在 SSB 上發送訊號時,整個樓層都能聽到,但「功率錶」仍然無法達到目標。這時候,您可能需要調整一下 AMC 設定。
AMC(自動麥克風增益控制),是 FTDX 系列機上的新功能。它實際上並不是控制麥克風增益的功能,而是一個可以影響發射訊號增益的參數。其目的是控制發射訊號不失真,避免產生意外的雜散訊號。網路上有人說,如果你看到「8KHz」的 SSB 訊號,那個人十有八九是在用 YAESU。
AMC 需要與 ALC 配合調整。通常情況下,觀察 ALC 的讀數在 75 左右,然後將 AMC 的參數設定在 55 左右,這樣發射的訊號和功率就能相對完美一些。但這只是一種觀察結果,並不代表其他人是否能收到你的訊號。因此,兩套參數互相疊加,這就變成一種玄學了。為什麼會這樣呢?
- 現在越來越多的收發信機採用數位技術,整個電路的複合雜訊水平也越來越高。
- 大多數機器採用固態MOSFET放大器,其線性度與電子管相比較差。
- 在標準頻率架構中,訊號與放大器疊加,難免會產生互調、交調,導致發射出去的訊號出現「非線性失真」。
如果無法有效控制這種失真,結果就會產生各種「隨機」的信號、過飽和調製、帶外散佈、鬼影等等。更重要的是,由於發射信號失真,實際的發射功率也會受到影響,例如設計2倍3dB的放大率,最終輸出可能只有1dB,原本被浪費掉的功率會轉化為熱能。

你玩過「魚洗」嗎?感覺有點類似吧。
關於數位預失真
按照常理來說,這種失真對數位化程度高的 SDR 來說,是個弱點。但 SDR 卻有先天優勢來解決:只要給 FPGA 加入演算法,計算好失真度,再將結果反向補償給放大器,就能發射出一個完美的「純淨訊號」。
這就是所謂的「數位預失真」。 (DPD)「有些地方也被稱為「自適應數位預失真」(Adaptive Digital Pre-distortion),簡稱 ADP」。
DPD 的訊號不僅純淨,還能發揮幾乎 100% 的放大功率,訊號增益至少提升數 dB。

上方這張圖顯示 ICOM-7610 在展現 DPD 效果時的情況。訊號波形上的「裙襬」效應顯著減弱。
ARRL 的純淨信號倡議(CSI)
目前在專業無線電領域,例如蜂窩網路、5G、Wi-Fi 等,DPD 已經相當普及。但於業餘無線電領域則較少見。
DPD 技術是專屬於「純粹軟體無線電」領域的概念。之前只有 ANAN 的 Apache 使用過,現在 ICOM 7610 才剛推出。 FlexRadio 早在提到 ADP,但似乎一直延遲上市。這些都是可以同時進行收發的 SDR 設備。
畢竟,傳統的中醫師們更關心設備的接收性能,很少有人關注發射性能——因為「接收」的感覺體驗更直接,而發射的效果卻難以自行察覺。
因此,ARRL認為在SDR時代到來之際,提升訊號純淨度是一個機會。他們於2023年提出了「純淨訊號倡議」。(CSI)。

一方面,CSI 鼓勵愛好者關注發射參數的調整;另一方面,CSI 也會透過增加訊號純淨度的評估等方式,鼓勵廠商修正發射指標和特性。
對 YAESU 的客觀評價
對於業餘無線電的老手,大家應該都遇到過發射飽和、過調製、帶外雜散等現象吧。這不僅僅在SSB模式上有,也在FT8、RTTY、FM上都有可能發生,甚至在CW模式上也可能發生。改善的方法基本是調整各種音訊的增益和AGC參數,並關注ALC表的指示。
在YAESU推出AMC功能後,網路上出現了大量的討論和評測,FTDX系列的天線性能也得到了顯著的提升。我們也為YAESU提供一些支持,畢竟我也在使用FTDX-10。
在模擬環境中,對於訊號純淨度的極致追求,YAESU 確實非常重視。
喔?這表示 FTDX 只能作為接收器使用,而發射部分則採用模擬方式。
電子管擴大機是很棒的東西。
參考資料
ICOM 7610 的網站
https://www.icomjapan.com/lineup/products/IC-7610/
ARRL 的「乾淨訊號」倡議
https://www.arrl.org/files/file/QST/This%20Month%20in%20QST/2023/06%20june%2023/0623%20article%20Ritz.pdf
無線頻率 (RF) 通訊中的數位預失真:從公式到實作方案
https://www.analog.com/cn/resources/analog-dialogue/articles/digital-predistortion-for-rf-communication.html
如何實施實用且有效的數位預失真解決方案
https://www.analog.com/cn/resources/analog-dialogue/articles/how-to-make-a-digital-predistortion-solution-practical-and-relevant.html
探討「Yaesu」FTDX101D在FTDX10、FTDX101、FT710中的音頻麥克風增益、AMC、處理、均衡器、飛濺、失真固化飛濺。
https://www.wirelessgirl.net/Projects/FTDX101D_AudioSetup.html
原文章發表於我的個人網站 BG6LH
