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高頻通信系統(tǒng)

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月22日 00:47

飛機(jī)通信系統(tǒng)儀表盤

高頻通信系統(tǒng)（HFCOM）是供飛機(jī)與地面或飛機(jī)與其他飛機(jī)之間遠(yuǎn)距離報(bào)話通信之用。HF通信系統(tǒng)工作于短波波段，工作頻率2-30MHz。由于短波信號(hào)的不穩(wěn)定，電臺(tái)數(shù)量的眾多及電臺(tái)之間的相互干擾，嚴(yán)重影響了HF通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量。為了提高信噪比，節(jié)約頻譜，HF通信系統(tǒng)普遍采用了單邊帶(SSB)與普通調(diào)幅兼容的通信方式。在衛(wèi)星通信還沒(méi)有完全普及的情況下，HF通信仍然是遠(yuǎn)距通信的主要手段，即便采用衛(wèi)星通信，HF仍然是高緯度地區(qū)的主要通信手段。大型飛機(jī)一般裝有兩套高頻通信系統(tǒng)，使用單邊帶通信，這樣可以大大壓縮所占用的頻帶，節(jié)省發(fā)射功率。

高頻通信系統(tǒng)由收發(fā)機(jī)組、天線耦合器、控制盒和天線組成，它的輸出功率較大，需要有通風(fēng)散熱裝置。現(xiàn)代民航機(jī)用的高頻通信天線一般埋入飛機(jī)蒙皮之內(nèi)，裝在飛機(jī)尾部，不過(guò)目前該系統(tǒng)很少使用。

高頻控制盒

用于選擇頻率和工作方式。頻率選擇旋鈕的選擇范圍為2～29．999MHz，頻道間隔為1kHz?？刂坪猩嫌兴膫€(gè)頻率選擇鈕，一個(gè)頻率選擇窗口，一個(gè)射頻靈敏度調(diào)節(jié)鈕和一個(gè)方式選擇電門。射頻靈敏度調(diào)節(jié)鈕控制收發(fā)機(jī)內(nèi)接收部分的射頻增益，方式選擇電門可關(guān)斷系統(tǒng)，選擇單邊帶或調(diào)幅方式。

高頻收發(fā)機(jī)

使用收發(fā)機(jī)可在飛機(jī)上進(jìn)行單邊帶的話音和數(shù)據(jù)通信。在發(fā)射期間，有一個(gè)機(jī)內(nèi)風(fēng)扇用來(lái)冷卻收發(fā)機(jī)，收發(fā)機(jī)前面板上裝有三個(gè)故障燈，一個(gè)試驗(yàn)電門，一個(gè)話筒和一個(gè)耳機(jī)插孔。當(dāng)電源電壓低，發(fā)射機(jī)輸出功率低或頻率合成器失鎖時(shí)射頻故障燈亮；如果在發(fā)射機(jī)被鍵控后，在耦合器中有故障存在，則鍵控互鎖燈亮，并抑制發(fā)射；當(dāng)由控制盒來(lái)的頻率數(shù)據(jù)失效時(shí)，控制輸入失效燈亮；當(dāng)按下靜噪/燈試驗(yàn)電門時(shí)，噪聲抑制電路不工作，在耳機(jī)內(nèi)可聽到噪聲，同時(shí)上述三個(gè)燈亮。

天線耦合器

天線耦合器用于使天線阻抗與傳輸線阻抗在2～4s內(nèi)相匹配，匹配阻抗為50歐，耦合器可在2～30MHz內(nèi)調(diào)諧，調(diào)諧后的電壓駐波比不大于1．3：1。耦合器對(duì)單套或雙套的高頻系統(tǒng)都適用。耦合器內(nèi)的互鎖電路使在一個(gè)高頻系統(tǒng)被使用或被調(diào)諧時(shí)防止相聯(lián)的另一系統(tǒng)的收發(fā)機(jī)被使用或調(diào)諧，一個(gè)系統(tǒng)的故障不影響另一個(gè)系統(tǒng)的工作。調(diào)諧器使用115V交流電源。

高頻天線

用于發(fā)射和接收射頻信號(hào)。

飛機(jī)通信系統(tǒng)

在電源有效并在控制盒上選擇了一種工作方式和一個(gè)頻率后，高頻系統(tǒng)就工作。系統(tǒng)的電源來(lái)自于115V三相400Hz交流電源。在電源接通或者一個(gè)新的頻率被選定后，每個(gè)系統(tǒng)就重新回到接收一等待狀態(tài)。在這種狀態(tài)，系統(tǒng)通過(guò)天線耦合器內(nèi)的隔離放大器接收射頻信號(hào)并處理音頻信號(hào)，然后加到音頻綜合電路。

當(dāng)通過(guò)繼電器的控制使該發(fā)射機(jī)工作時(shí)，則相應(yīng)的調(diào)諧元件被驅(qū)動(dòng)至所選頻率相應(yīng)調(diào)諧點(diǎn)。在這段時(shí)間內(nèi)，調(diào)諧過(guò)程指示燈亮，并有1000Hz音頻加至音頻綜合電路。在調(diào)諧完成后，調(diào)諧指示燈滅，1000Hz音頻消失，工作指示燈亮，系統(tǒng)進(jìn)入所選工作方式和準(zhǔn)備供發(fā)射。

在已調(diào)好的這個(gè)頻率工作期間工作指示燈一直亮。當(dāng)高頻系統(tǒng)發(fā)射時(shí)，按下發(fā)話按鈕產(chǎn)生邏輯低電平，同時(shí)話筒音頻加至收發(fā)機(jī)，產(chǎn)生高壓電源并使話筒音頻對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)制，然后射頻經(jīng)調(diào)諧原件至天線發(fā)射出去式。在停止發(fā)射期間，天線接受信號(hào)。

飛機(jī)一般裝有兩套HF系統(tǒng)，每套HF系統(tǒng)包括收發(fā)組、控制盒、天線和耦合器，每套系統(tǒng)都連接到音頻選擇面板和耳機(jī)。當(dāng)高頻通信系統(tǒng)供電后（一般為115V，400Hz），在控制盒上選擇了方式和頻率，則高頻系統(tǒng)立即工作。發(fā)射和接收可工作在相同的頻率上，系統(tǒng)能夠發(fā)射或接收而沒(méi)有聯(lián)鎖。在發(fā)射或接收時(shí)，必須在音頻選擇板上選擇高頻位，這樣高頻系統(tǒng)就可經(jīng)音頻選擇板與飛機(jī)機(jī)組內(nèi)話系統(tǒng)相連，供駕駛員通話聯(lián)絡(luò)。接收機(jī)對(duì)選擇呼叫信號(hào)放大后直接加至選呼系統(tǒng)。當(dāng)按下發(fā)話按鈕時(shí)就使收發(fā)機(jī)內(nèi)接收機(jī)電路斷開而把發(fā)射機(jī)電路連至天線。在發(fā)話時(shí)，由檢波產(chǎn)生的自聽信號(hào)加至耳機(jī)以監(jiān)聽發(fā)射機(jī)的工作。每個(gè)發(fā)話信號(hào)都被記錄在話音記錄器內(nèi)。當(dāng)改變頻率或按下電鍵時(shí)，系統(tǒng)開始調(diào)諧，調(diào)諧時(shí)能聽到1kHz音調(diào)，時(shí)間最長(zhǎng)為12S。

常見故障

高頻系統(tǒng)屬于雙系統(tǒng)公用一套天線。因此當(dāng)高頻雙系統(tǒng)故障時(shí)，可能存在以下2種情況：

1、一側(cè)的高頻鎖住了另一側(cè)的高頻系統(tǒng)（X-Y互鎖線路阻塞）。

可能原因：?jiǎn)蝹?cè)的耦合器故障或軟件鎖死。

2、一側(cè)的高頻損壞了另一側(cè)的高頻系統(tǒng)（X-Y互鎖線路不工作）。

可能原因：?jiǎn)蝹?cè)的耦合器故障或軟件鎖死，同時(shí)另一側(cè)的高頻收發(fā)機(jī)故障。

維護(hù)

1、對(duì)于雙高頻故障的排故：

1)斷開一側(cè)高頻系統(tǒng)的電源，測(cè)試另一側(cè)系統(tǒng)的收發(fā)功能。用這個(gè)辦法對(duì)左右系統(tǒng)分別進(jìn)行收發(fā)功能測(cè)試。

2)測(cè)試單側(cè)的接收功能：在控制面板上將頻率調(diào)節(jié)到一個(gè)用于確認(rèn)時(shí)間和頻率的高頻站臺(tái)（WWV-2.5,5,10,15,20MHz；或其他等效的頻率）。如果可能，確認(rèn)哪一側(cè)的高頻已故障。

注：如果接收機(jī)故障，則查看故障歷史；如果故障歷史表明該故障曾經(jīng)重復(fù)出現(xiàn)過(guò)，則更換另一側(cè)的高頻耦合器。

3)嘗試將耦合器調(diào)諧到3個(gè)或4個(gè)不同的頻率。確認(rèn)整個(gè)調(diào)諧過(guò)程在10秒內(nèi)完成。若無(wú)法進(jìn)行調(diào)諧，則更換該耦合器。

4)調(diào)節(jié)到一個(gè)地面臺(tái)的頻率，看能否建立雙向通訊，并驗(yàn)證通話質(zhì)量是否正常。如果可能，確認(rèn)是哪一側(cè)系統(tǒng)故障。

2、對(duì)于高頻系統(tǒng)地面測(cè)試的排故：

1)驗(yàn)證兩側(cè)系統(tǒng)的接收能力，可以接收WWV臺(tái)或者其他高頻臺(tái)。

a)如果1號(hào)無(wú)法接收，2號(hào)系統(tǒng)接收正常，則把2號(hào)系統(tǒng)斷電。這個(gè)時(shí)候，如果1號(hào)系統(tǒng)恢復(fù)正常，則更換2號(hào)系統(tǒng)的耦合器。反之亦然。

b)如果兩側(cè)系統(tǒng)都無(wú)法接收，則斷開一套系統(tǒng)的電源，測(cè)試另一套系統(tǒng)。重復(fù)步驟a)。

c)如果斷開另一側(cè)的系統(tǒng)電源，本側(cè)系統(tǒng)仍然無(wú)法正常接收，則更換本側(cè)的收發(fā)機(jī)。

d)如果故障歷史表明，本側(cè)系統(tǒng)已重復(fù)更換過(guò)收發(fā)機(jī)，則需要更換另一側(cè)的耦合器。

2)從低頻段開始，調(diào)諧天線耦合器。以1MHz或2MHz的頻率間隔往上重復(fù)進(jìn)行測(cè)試。調(diào)諧時(shí)間必須在10S以內(nèi)，通常在3至6秒之間，調(diào)諧時(shí)間小于100MS的調(diào)諧是一個(gè)快速調(diào)諧過(guò)程。

注：如果選擇的頻率是最后選擇的100個(gè)頻率中的一個(gè)，則耦合器進(jìn)行一快速調(diào)諧。如果這種情況發(fā)生，則將頻率調(diào)大或調(diào)小100KHz進(jìn)行選擇，直至選擇到正常的調(diào)諧頻率。然后再以1M或2M的頻率間隔進(jìn)行重復(fù)測(cè)試。

如果兩側(cè)的耦合器在一個(gè)或多個(gè)頻率上無(wú)法正常調(diào)諧，則有可能是天線回路的問(wèn)題。需要檢查天線，天線饋線，耦合器和耦合器接地樁。參考AMM手冊(cè)進(jìn)行檢查。

注：如果飛機(jī)遭到過(guò)雷擊，則需要在天線饋線附近檢查有無(wú)放電現(xiàn)象或燒黑的痕跡。

3)建立雙向通訊，以確認(rèn)高頻工作正常。

注：可以進(jìn)行2架飛機(jī)間的雙向通訊測(cè)試。

機(jī)外塔臺(tái)與進(jìn)近電臺(tái)的電磁相互干擾問(wèn)題

隨著人們生活水平的提高，其出行的交通方式也大大改善，因此，從某種程度上也促進(jìn)了我國(guó)民航事業(yè)的發(fā)展。那么，當(dāng)航班密集或者飛機(jī)起飛與降落相對(duì)頻繁的時(shí)候，機(jī)外塔臺(tái)與進(jìn)近臺(tái)的指揮員在起飛線指定位置進(jìn)行相互指揮的同時(shí)，容易出現(xiàn)塔臺(tái)指揮員發(fā)出的信號(hào)指令被同在接收信號(hào)的進(jìn)近臺(tái)接收，導(dǎo)致塔臺(tái)與進(jìn)近臺(tái)的信號(hào)指令信息相互誤傳產(chǎn)生干擾，致使進(jìn)近臺(tái)不能夠清晰的聽到該電臺(tái)指揮員發(fā)出的正確指令，飛行員也就不能夠?qū)⑾鄳?yīng)的指令清晰準(zhǔn)確的回復(fù)給進(jìn)近臺(tái)的指揮員。然而，這種高頻率的電臺(tái)通訊系統(tǒng)應(yīng)用于航空事業(yè)中，其在使用中的信號(hào)接收均是由電磁波產(chǎn)生的高頻率電流電壓組成，在電臺(tái)接收器中，經(jīng)過(guò)對(duì)電流電壓產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行高科技處理而最終獲取的接收信號(hào)，因此，在航班密集或者飛機(jī)起飛降落頻繁的情況下，極易受到相互之間的電磁干擾導(dǎo)致信號(hào)傳輸失誤。

機(jī)內(nèi)成員電子產(chǎn)品設(shè)備電磁干擾問(wèn)題

隨著科技的迅速發(fā)展，高配置電腦、攝像機(jī)、智能手機(jī)逐漸走入人們的生活，這些高科技的電子產(chǎn)品甚至取代了人們的朋友、伙伴、或者打發(fā)無(wú)聊時(shí)間的消遣，逐漸成為人們生活的必需品。并且，伴隨著這些電子產(chǎn)品的興起，無(wú)線電臺(tái)越來(lái)越被個(gè)體、商界等廣泛開發(fā)和使用，因此，大多數(shù)的無(wú)線電臺(tái)被民用和商用的現(xiàn)象開始出現(xiàn)，甚至在民用無(wú)線電臺(tái)中存在著不少大功率的無(wú)線電臺(tái)，這對(duì)航空事業(yè)中的甚高頻通信系統(tǒng)十分不利，極大影響了甚高頻通信系統(tǒng)信號(hào)的傳輸與接收工作的進(jìn)行，對(duì)甚高頻通信系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁干擾，并對(duì)航空事業(yè)指揮通信工作的開展產(chǎn)生強(qiáng)大的阻力 [1]。

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