第五章 “锁相环数字频率合成技术”浅说
要知道什么是“锁相环数字频率合成技术”，还得先科普一下什么是频率合成技术。所谓频率合成技术，就是将一个或多个基准频率信号变换成另一个或多个所需频率信号的技术。有兴趣想详细了解频率合成技术的朋友，可以参见我19 93年发表在《电气时代》杂志二期上的《频率合成技术浅说》一文。下面我要更多的把笔墨落在上世纪八十年代末和九十年代初世界及中国在相关领域的技术水平。
上世纪八十年代末到九十年代初中国最专业的国营企业生产的警用或军用对讲机（步话机），差不多都是基于模拟电子技术，信道频率的切换都是通过开关转接不同的“晶体”来实现的。中国改革开放初期从日本进口的“八重州”对讲机也同样采用的“晶体”换频技术，只是工艺水平比当时的中国产对讲机高很多。
那时亚洲的日本也刚刚才从美国人和欧洲人那里学会了“锁相环数字频率合成技术”于是迅速用在了后期的“八重州”、“马兰士”等对讲机上。并出口中国。而美国人那时已经把对讲机技术扔给了日本，自己搞起了基于蜂窝基站网络的“大哥大”移动通信。所以上世纪末对讲机是日本产的最牛，移动电话还得看美国和欧洲的。而那时的中国人连懂得数字电路的人都稀少，再加上国营计划经济的官僚体制的束缚，当然很难搞出基于“锁相环数字频率合成技术”的对讲机了。更不要说搞“大哥大”移动通信了。
为什么从寻呼机的话题扯到对讲机去了呢，那时因为它们都在那个年代经历了从“晶体”换频到数字频率合成换频的过程。而就在那个大多数国营企业，准确的说是大多数国营军工企业的工程师们还不怎么醒豁“锁相环数字频率合成技术”为何物时，民间的朱家林伙同他的另外两个小伙伴，就硬生生的用分离原器件独立设计开发出了基于“锁相环数字频率合成技术”的第二代“ML”牌寻呼机信号仪。而从技术含量上讲，寻呼机技术比对讲机技术层次更新更高，为什么这样说呢。因为寻呼机技术已经是采用了基于完整通信协议的现代通信技术了，它就是移动手机技术的前奏，而那时的对讲机，就算用上了“锁相环数字频率合成技术”，也宣有通信协议的支撑。并且对讲机的集群运用也是基于传统的“大区制”，而“大哥大”已经革命性的采用了基于蜂窝网络的“小区制”。
写到这里，忽然又使我想起了当年中国研究预警机的历史。中国的预警机从1969年就开始折腾了，对一架编号2806501的图-4轰炸机进行改装，到1971年6月10日搞出了大家都知道的那架现在还停放在北京航空馆的空警一号。也算是中国预警机里的老大。
遗憾的是，自1974 年起，先后进行了平原、山区、沙漠、青海湖及渤海湾海面等各种地形条件下的雷达探测性能试飞。结果发现机载雷达无法消除地物回波干扰，并不具备探测陆地上空低空目标的能力，最好的状况也就是在青海湖、渤海湾上空勉强能看到客机一样大型目标不连续的回波。望穿秋水希望拥有预警机的军方只得决定停止研究。
为什么会是这样呢，说来也不奇怪，当年中国研究预警机那一帮专家，以为把地面的测高雷达搬到飞机上，再搬上多普勒导航系统、领航计算机、坐标计算机等电子设备。那架2806501飞机就成预警机了。当时中国的专家们根本就不懂真正预警机的完整原理，性能机理，功能和硬件软件的相互关系，组织架构，以及程序算法。
直到1996年。中国从英国雷卡尔(Racal)电子公司购买了6～8套“空中霸王”机载远程监视雷达系统，并把之装在运-8海上警戒机上。至此中国才第一次真正摸到了空中预警机的门槛。因为“空中霸王”雷达，是一种高性能、全相参、脉冲压缩、频率捷变的雷达，可以在强杂波背景下对100海里范围内的海面舰艇进行检测、跟踪和分类。该雷达总重172 公斤，采用风冷散热，具有支持反潜与反舰功能的模式，能够与敌我识别器组合使用，同时完成搜索、救援、 气象回避的辅助功能。
上世纪中期，中国开始与俄罗斯进行关于采购A-50空中预警指挥机的谈判。同时，中国也开始与以色列就为A-50空中预警指挥机安装＂费尔康＂机载相控阵雷达进行了谈判。最终，中、俄、以三方谈判达成了关于中国采购4架预警机(总价值为10亿美元)的协定。1996年，中、俄、以三方签定了一项价值为2.5亿美元的初步协议。根据该协议，俄罗斯和以色列将在A-50的基础上为中国空军研制一架预警机。该机将安装由以色列提供的探测范围为360°的＂费尔康＂机载相控阵雷达。
1997年5月，俄罗斯和以色列就改装第一架A-50预警机签定了协议。1999年10月，俄罗斯将第一架A-50H交给了以色列(机号为86579)，以便为其安装由以色列飞机工业公司研制的＂费尔康＂机载相控阵雷达。随后，以色列飞机工业公司将该机机号改为RA-78740。最终，又将RA-78740改为4X-AGL。根据俄罗斯和以色列签定的协议，以色列将于2000年5月以前，为A-50H完成安装EL／M-205＂费尔康＂雷达。
但是，当以色列于2000年5月以前完成为A-50И安装＂费尔康＂机载相控阵雷达时，美国政府对以色列的行为进行了干预。2001年以色列政府新任总理沙龙正式通知中国政府领导人：以色列将取消与中国签定的为A-50И安装＂费尔康＂雷达的协议。2002年，以色列将安装在A-50И上的雷达全部拆除，并将该机通过俄罗斯交还给了中国。
好在＂费尔康＂中国虽然没有得到，但通过上面说的这些折腾和运作，中国南京第14科研所才最终彻底搞懂了预警机，并后来居上！
写了这么多，好像是跑题了，其实我是想通过这些文字，透映出上世纪八九十年代，中国的一大帮“国家队”电子专家连国家急需的电子军品都费了九牛二虎之力才把原理搞懂，最终在新世纪初才把自己的预警机搞了出来，可见“国家队”哪里还抽得出能人来研发什么民品“寻呼机发码器”！
由此朱家林才有机会在那个改革开放的初创年代，“意外”的留下了中国电子技术领域里的一个至今不被官方记录的痕迹。首台国产“寻呼机信号仪”，也叫“寻呼机发码器”。
其实在开发出“寻呼机信号仪”之前我还非常巧妙的开发出一款最简单实用的“寻呼机简易维修仪”。开启该仪器时，可使寻呼机自动进入测试维修状态。否则寻呼机正常工作时具有“省电”功能，它会使寻呼机在没有收到寻呼信号时部分电路一直处于半工作的省状态，在这一工作状态下，许多节点的工作电平是不断跳变的，因此用示波器等仪器设备就无法测得寻呼机收到信号时的正常电平波形，这就难以判断故障所在。当时我对许多数字电路集成块的功能特点参数早已烂熟于心，加上又掌握寻呼机通信协议POCSAG的编码内核。于是就信手掩来用了一只4066数字集成电路块，加上一颗最常见的327683赫兹频率的时钟基准石英晶体，就构成了一个速率为512比特的信号源，再加上一个用寻呼机晶体切换频率的射频头，这样，一台最简易实用的寻呼机维修信号仪就大功告成了。开启该仪器需要维修检测的寻呼机就自动进入非省电的测试维修状态了。
那时一般的维修人员就是没搞懂，我这小小的仪器是怎么就能使寻呼机自动进入非省电的测试维修状态的呢？其实搞懂了寻呼机通信协议POCSAG的编码格式，问题就很简单了，原来寻呼台每发一串寻呼信号的开头都是发的速率为512比特的“前置码”，寻呼机收到前置码，立刻就进入非省电的准备模式，当前置码后面的地址码和寻呼机的地址码不相符时，寻呼机认为不是呼叫自己，于是又进入了“省电”模式，这样寻呼机就会有更长的待机时间。只有当地址码对上了，寻呼机才进入非省电的工作模式，并随后收下属于自己的信息并显示出来。否则就周而复始地开关等待。这是由POCSAG编码协议规定的。搞懂了这些，我只要搬弄一个电路，一直不停的发512比特的“前置码”，寻呼机就一直处于非省电的工作模式了，这样测量不就顺理成章了吗。