甚高頻通信系統(tǒng)
甚高頻通信系統(tǒng)
甚高頻通信系統(tǒng)是供飛機(jī)與地面臺(tái)站、飛機(jī)與飛機(jī)之間進(jìn)行雙向話音和數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)功能僅在新型飛機(jī)上才具備)通信聯(lián)絡(luò)的裝置。每一個(gè)駕駛員通過(guò)其中任一系統(tǒng)選擇一個(gè)工作頻率后,即可進(jìn)行發(fā)射和接收。甚高頻通信系統(tǒng)采用調(diào)幅工作方式,其工作的頻率范圍由118.000MHz 至 151.975MHz(實(shí)際使用至136MHz),頻道間隔的25kHz。由于VHF使用甚高頻無(wú)線電波,所以它的有效作用范圍較短,只在目視范圍之內(nèi),作用距離隨高度變化,在高度為300米時(shí)距離為74公里。是目前(2014年)民航飛機(jī)主要的通信工具,用于飛機(jī)在起飛、降落時(shí)或通過(guò)控制空域時(shí)機(jī)組人員和地面管制人員的雙向語(yǔ)音通信。起飛和降落時(shí)期是駕駛員處理問題最繁忙的時(shí)期,也是飛行中最容易發(fā)生事故的時(shí)間,因此必須保證甚高頻通信的高度可靠,所以民航飛機(jī)上一般都裝有一套以上的備用系統(tǒng)。
甚高頻通信系統(tǒng)由收發(fā)機(jī)、控制盒和天線三部分組成。收發(fā)機(jī)用頻率合成器提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)頻率,信號(hào)調(diào)制到載波后,通過(guò)天線發(fā)射出去。接收機(jī)從天線上收到信號(hào)后,經(jīng)過(guò)放大、檢波、靜噪處理變成音頻信號(hào),輸入駕駛員的耳機(jī)。天線一般都安裝在機(jī)腹和機(jī)背上。 [1]
每套VHF系統(tǒng)由一部收發(fā)機(jī)、控制盒和天線組成。
天線
甚高頻通信系統(tǒng)
甚高頻通信系統(tǒng)天線是輻射和接收射頻信號(hào)的裝置。天線通常是刀形天線,長(zhǎng)度通常為12in。天線與發(fā)射電路的阻抗是匹配的,天線通過(guò)同軸電纜與甚高頻收發(fā)組件相連。甚高頻發(fā)射機(jī)的輸出阻抗為50Ω。當(dāng)甚高頻電臺(tái)天線受潮,或者絕緣不良時(shí)會(huì)使發(fā)射機(jī)輸出功率降低,通信距離縮短。
控制盒
VHF通信控制盒為保證收發(fā)機(jī)的正常工作和測(cè)試系統(tǒng)提供輸入。它包括以下部分:兩個(gè)同軸旋鈕用于選擇工作頻率。旋鈕上方有兩個(gè)頻率顯示窗,從指示的數(shù)字就可知道所選的頻率。
轉(zhuǎn)換開關(guān):用以選擇兩個(gè)預(yù)選頻率中的一個(gè)頻率。
試驗(yàn)按鈕:用于檢查接收機(jī)工作是否正常。當(dāng)按下時(shí),靜噪門限電壓被降低,即噪聲抑制電路不起作用,耳機(jī)內(nèi)能聽到噪聲,用以測(cè)試接收機(jī)。有的控制盒上還有工作頻率指示燈,如果指示燈亮,表示燈下面窗內(nèi)所選頻率為當(dāng)時(shí)收發(fā)機(jī)所用工作頻率。
收發(fā)機(jī)
VHF收發(fā)機(jī)的前面板上裝有一個(gè)“靜噪斷開”按鈕,它與控制盒上的試驗(yàn)開關(guān)并聯(lián),此外還有“耳機(jī)”、“話筒”兩插孔。靜噪按鈕供工作者通過(guò)超控靜噪控制電路來(lái)測(cè)試接收機(jī)。兩個(gè)插孔用于在不使用內(nèi)話系統(tǒng)的情況下直接在收發(fā)機(jī)測(cè)試收發(fā)機(jī)。面板上還有一個(gè)“發(fā)射功率”指示燈。當(dāng)輸出功率超過(guò)10W時(shí),指示燈亮。當(dāng)發(fā)射機(jī)受到調(diào)制時(shí),指示燈閃亮。在最新生產(chǎn)的收發(fā)機(jī)上,用功率/電壓駐波比指示器和功率指示器控制開關(guān)代替了發(fā)射功率指示燈。功率/電壓駐波比指示器是一個(gè)兩位數(shù)字的七段發(fā)光二級(jí)管顯示器,它根據(jù)功率指示器控制開關(guān)的位置進(jìn)行顯示。反向、正向分別表示反向功率、電壓駐波比或正向功率讀數(shù)。
甚高頻系統(tǒng)采用調(diào)幅工作方式,發(fā)射機(jī)最小發(fā)射功率為20W,接收機(jī)靈敏度為輸入3/xV(信噪比6dB)。
甚高頻所使用的頻率范圍由118.000~151.975MHZ(實(shí)際使用最大頻率為136MHZ),頻率間隔為25KHZ(每25KHZ為一個(gè)頻道),這是國(guó)際民航組織規(guī)定的頻率范圍和頻道間隔??稍O(shè)置720個(gè)頻道由飛機(jī)和地面控制臺(tái)選用,其中121.500MHZ定為遇難呼救的全世界統(tǒng)一的頻道。121.600~121.925MHZ主要用于地面管制。值得注意的是通信信號(hào)使用同一頻率,一方發(fā)送完畢后,要停止發(fā)射來(lái)等待對(duì)方信號(hào)的進(jìn)入。
甚高頻傳輸方式的特點(diǎn)是:由于頻率很高,其表面波衰減很快,傳播距離很近,通信距離限制在視線距離內(nèi),所以它以空間波傳播方式為主,電波受對(duì)流層的影響大;受地形,地物的影響也很大。
發(fā)射機(jī)
甚高頻調(diào)幅發(fā)射機(jī)
甚高頻調(diào)幅發(fā)射機(jī)調(diào)幅發(fā)射機(jī)一般由音頻放大器、振蕩器、混頻(調(diào)制器)、前臵放大器、高頻功率放大器等組成。
音頻放大器的功能是將音頻電信號(hào)進(jìn)行放大,但是要求其失真及噪音要小。
混頻器是將放大后的音頻信號(hào)加在高頻載波信號(hào)上面,形成的高頻電磁波調(diào)制信號(hào),其包絡(luò)與輸入調(diào)制信號(hào)呈線性關(guān)系,目的就是為了增強(qiáng)信息信號(hào)的抗噪聲能力。
調(diào)制原理:振蕩器的主要作用是產(chǎn)生調(diào)制器所需的穩(wěn)定的甚高頻載波信號(hào),一般都采用高性能、低噪聲和高集成度的產(chǎn)品,如頻率合成器。
前臵放大器和功率放大器的作用是把調(diào)制后的高頻信號(hào)放大,經(jīng)天線發(fā)射到空中。民航常用的設(shè)備,使用發(fā)射功率一般為10~50W,所以都采用多級(jí)放大器。同時(shí)由于放大器在放大信號(hào)的同時(shí),內(nèi)部本身也會(huì)產(chǎn)生噪聲,所以信號(hào)在輸出端較之輸入端的信噪比S/N值要小。
收信機(jī)
收信機(jī)由高頻放大電路、混頻放大器、振蕩器、中放放大器、檢波器、音頻放大器和音頻輸出等組成的。
高頻放大電路是是將天線接收下來(lái)的電磁波進(jìn)行放大、濾波以及自動(dòng)增益控制等功能。
混頻器是將收到的高頻信號(hào)和本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)混合生成一個(gè)中頻信號(hào),然后送入中頻放大器進(jìn)行放大。
檢波器目的是在放大后的中頻信號(hào)中分離出聲音信號(hào),檢波也叫解調(diào)是調(diào)制的反過(guò)程。
音頻預(yù)放和音頻放大,經(jīng)檢波后的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)音頻預(yù)放后取出數(shù)據(jù)信號(hào),送至監(jiān)控單元。然后將話音信號(hào)經(jīng)過(guò)音頻放大器和音頻輸出電路將收到的信號(hào)提供給管制員使用。
VHF通信信道(波道)
通話雙方使用同一頻率,一個(gè)VHF通信信道,使用一個(gè)頻率。一方發(fā)送完畢,停止發(fā)射等待接收對(duì)方信號(hào)。收發(fā)信機(jī)平時(shí)都處于接收狀態(tài)。通信方式為半雙工信道。
民航
民航
1、放行
2、地面滑行管制,對(duì)所有進(jìn)離港航空器提供地面管制服務(wù)。
管制范圍:為機(jī)場(chǎng)活動(dòng)區(qū)內(nèi)跑道入口等待點(diǎn)、滑行道、聯(lián)絡(luò)道至停機(jī)橋(位)。
3、機(jī)場(chǎng)管制,對(duì)所有進(jìn)離港航空器提供空中管制服務(wù)。
管制范圍:跑道頭延長(zhǎng)線10km左右,跑道中線兩側(cè)10km左右,高度300m(含)以下。
4、進(jìn)近管制,對(duì)所有進(jìn)離港航空器提供空中管制服務(wù)。
管制范圍:以機(jī)場(chǎng)為中心150km左右,高度6000m(含)。
目前,民航地空通信的保障能力得到了顯著的提高,甚高頻地空通信已成為主要地空通信手段。在機(jī)場(chǎng)終端管制范圍內(nèi),甚高頻通信可提供塔臺(tái)、進(jìn)近、航站自動(dòng)情報(bào)服務(wù)、航務(wù)管理等通信服務(wù)。在航路對(duì)空通信方面,隨著在全國(guó)大中型機(jī)場(chǎng)及主要航路(航線)上的甚高頻共用系統(tǒng)和航路甚高頻遙控臺(tái)的不斷建設(shè),實(shí)現(xiàn)中國(guó)東部地區(qū)6000米以上空域和其他地區(qū)沿國(guó)際航路6000米以上空域甚高頻通信覆蓋,在一些繁忙航路上達(dá)到了3000米以上的甚高頻通信覆蓋。
海事
甚高頻通信(VHF)是水上移動(dòng)無(wú)線電通信中的一個(gè)重要系統(tǒng),用于近距離通信。其工作頻段是156-174MHZ,屬于VHF頻段。VHF電臺(tái)是GMDSS中A1航區(qū)的主要通信設(shè)備,是完成現(xiàn)場(chǎng)通信的主要手段,也是完成駕駛臺(tái)與駕駛臺(tái)間通信的手段。
20世紀(jì)70年代末,甚高頻通信技術(shù)發(fā)展迅速,在港口生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。1976年,交通部頒發(fā)《關(guān)于外輪使用甚高頻無(wú)線電話暫行辦法》確定,為改進(jìn)港口與外輪的通信聯(lián)絡(luò),經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn),對(duì)外開放港口可向外輪開放甚高頻無(wú)線電話業(yè)務(wù)。1988年SOLAS公約修正案要求,所有總噸位在300總噸以上的船舶必須配備VHF電臺(tái)。至2005年底,甚高頻設(shè)備已成為海上船舶普及率最高的通信設(shè)備,幾乎所有的商船、漁船、公務(wù)船、游艇和救生艇都配備甚高頻設(shè)備,甚高頻通信是沿海25海里以內(nèi)船舶安全航行的最為重要的通信保證,是海區(qū)沿岸近距離船舶安全通信不可替代的通信手段。
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網(wǎng)址: 甚高頻通信系統(tǒng) http://www.u1s5d6.cn/newsview711230.html
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