当前位置:文档之家› 第4章船用VHF通信设备

第4章船用VHF通信设备


话筒
AC DC
DSC终端
打印机
船用VHF设备基本组成
4.VHF-DSC值守机: 一个单通道接收机,可使用独立的接收天线,也可与 VHF收发机共用同一天线。
5.电源: 外接电源可以是110V或220V交流电,也可使用直流 24V供电。
4.1.1 VHF通信的基本原理
1.采用调频(FM)体制。 所谓调频是用已调信号的频率变化来携带信息的调制方式。
4.2.1 船用VHF收发设备的组成
1.组成方框图
双工器






控制单元
显示器 扬声器 面板单元
话筒
DSC终端
2.各组成部分的主要作用 1)双工器 作用: 为使双工工作时收发机仍能使用同一天线,必须利
用双工器对收、发信号进行隔离,以保证通信时接 收机不受本台发射信号的干扰或损坏。
位置: 双工器连接在天线、发射机和双工工作的接收机之 间。
1.传播距离较近,通信范围受限。
1) 信号主要以空间波形式直线传播。 2) 地球表面的曲率效应,致使传输距离取决于收、发天
线的架设高度。
3) 通信距离极限值小于100 n mile,正常值约为25n mile。 4) 比较适合建立以岸台为中心的近距离蜂窝式通信网。 5) 一般规定,岸台发射机的额定功率不应超过50W。船台
频偏。而船用VHF设备无线电话通信所允许的最大频
偏为±5kHz。
3.音频带宽: 调制音频的频带应限于3000Hz以下。
4. 发射机辐射带宽: 指占总辐射能量99%的信号频谱宽度。
因为: 允许频偏△fmax为±5kHz,最高调制频率Fmax为 3kHz,
所以: 发射机最大辐射带宽为: Bmax = 2 (Fmax+△fmax) = 2(3 kHz +5kHz ) = 16 kHz
船用VHF通信设备
1) 工作在156~174MHz频率范围,主要用于近距离通信, 是GMDSS中A1海区的主要通信设备。
2) 既是现场通信的主要手段,也是驾驶台与驾驶台之间 通信的唯一手段。
3.符合GMDSS要求的VHF设备,应同时具有无线电话通信功能 和DSC通信功能。
DSC值守机
电源
VHF 收发机
③频道划分: 共划分出57个频道,频道号为1~28和60~
88,其中单工频道20个,双工频道35个,保
护频道2个。88以上为私人频道。如美国各
港口设置的USA信道等。
④CH16:
(156.8MHz)指定为VHF无线电话国际遇险 与安全通信频道;
⑤CH70:(156.525MHz)指定为VHF DSC国际遇险与安 全呼叫频道;
2.工作方式
有 单工 、双工 和 半双工 三种。 1)单工方式 ①
按CCIR建议,水上VHF通信中船舶间的通信只能使 用同频单工方式。

船用设备的单工操作由话筒上的PTT开关控制。发
则不收,收则不发。
2)双工方式
通信时双方必须分别使用两个不同频率同时进行发射和接收。
常闭触电
按钮 导线,去接收机
导体
5.灵敏度:
船用VHF接收机的灵敏度应优于1μV。
4.2.3 VHF设备中的特殊电路
包括:静噪电路 和 双值守电路 。
1.静噪电路
1)作用 在无信号或信号电平低于门限电平而引起接收机输 出信噪比急剧下降时,自动将低放闭锁,使扬声器 不发声,以保持安静。当信号电平高于门限时,再 自动解锁,正常接收。
扫描程序立刻停止扫描,锁定接收。
② 优先频道无信号时,即使附加频道有信号,但扫描驻留 时间一到,仍须自动切换到优先频道。
③ 从设备性能上讲,优先频道和附加频道应可选,如优先频 道不允许选择,则一定是CH16。
(4)对双值守功能和性能要求: ① 双值守功能可人工启动或关闭。
② 即使已经启动双值守功能,一旦拿下送受话器,双值守 功能将自动关闭;而挂上送受话器,双值守功能又将自 动恢复。
⑥保护频道: CH75和CH76为CH16的保护频道;156.800±0.025
⑦CH06:用于国内航行船舶间导航和避让操作,也可用于从事 协调搜救作业的船舶电台和飞机电台之间的通信;
⑧CH13: 用于国际航行船舶间导航和避让操作;
⑨CH87和CH88: 两个单工频道用于提供海上作业船舶的自动识 别和监视系统(AIS)的工作频道。
4.2.2 VHF设备的主要性能指标
1. 发射功率 ①衡量方式: 通常用载波功率来衡量。 ②载波功率 是指在无调制时,发射机在工作频率上一个射频
周期中供给标准负载的平均功率。
2. 频率偏差 定义: 调频波瞬时频率的最大值或最小值与中心频率(载
频)间的差值。
通常在正常工作条件下所限定的频率偏差称为最大
• 5.信号占用的频带宽
Bfm=2(mf+1)Fmax=2(△fmax+Fmax)》Bam
这是调频制的缺陷所在,采用调频传输虽然提高了
通信质量,但却降低了频率资源的利用率。
4.1.3 VHF通信工作种类和方式
1.工作种类 1) 调频(调相)单路无线电话,用F3E(G3E)表示。 2)
利用副载波调制的单路调频(调相)自动接收报,用F2B (G2B)表示。
2)技术要求 (1) 静噪灵敏度要高。信号消失,立即闭锁;信号出现,
立即解锁。
(2)要防止误动作。即在收到脉冲式强干扰时,不解锁。
(3) 静噪电路的接入对其他电路不应有影响,不降低整机 的灵敏度。
(4)静噪电路可视情况接在鉴频器之前或之后,并由面板 开关控制。
2.双值守电路 (1)双值守: 所谓双值守是指利用接收机同时守听
④ 岸台采用船台设备时,则只能使用同频单工方式与船台通 信。
4.1.4 VHF频道的划分和使用
①CCIR指配的船岸频率:水上VHF频率156---174MHz 船台发射频段: 156.025~157.425MHz 岸台发射频段: 156.050~162.025MHz
②收发频率间隔: 4.6MHz,相邻信道间隔为25kHz。
4. “预加重”和“去加重”技术 1)鉴频:
接收机中,对调频信号的解调过 程称为鉴频,相应 的部件称为鉴频器。
2)噪声与“预加重”和去加重”技术:
鉴频器输出的噪声随频率的升高而增大,导致解调 后的音频信号中高音频区的信噪比下降,影响接收 效果。为此,在VHF设备中,广泛采用了“预加重” 和“去加重”技术。
弹簧 绝缘体
常开触电
PTT示意图
导线,去发射机
3)半双工方式 ① 按规定,在水上VHF通信中船台与岸台间并通过岸台转接
到公众通信网用户的通信,只能使用双工方式。
② 为节能和减少不必要的电磁辐射,通信中船台仍然采用 受控发射,但却一直处于接收状态。因此,此种方式也 被称为半双工或准双工工作方式。
③ 船岸间为港口工作或船舶动态业务进行的通信,可以使 用同频单工方式,也可使用异频准双工方式。
2. 调频波为等幅变频波。
调频波的旁频分量,理论上为无穷多个,故其理论带宽 为无穷大。 因此,在工程上必须根据需要进行取舍。
3.调频方法
1)直接调频法: 直接用调制信号去控制振荡器的工作状态,改变 其振荡频率,以产生调频信号。实际应用中,广 泛采用变容管晶体振荡器来实现直接调频。
2)间接调频法: 利用调相电路经适当转换而获得调频波。所谓 调相,是指载波的瞬时相位受调制信号的控制 而改变。
3)“预加重”— 在发射机中人为地预先加重高音频,将高 音频电压提升,使解调后的音频信号获得 较为均匀的信噪比,从而提高其抗干扰性 能。
4)“去加重”— 在接收机中将发射时因预加重而提升的 高音频电压相应地削弱。
5)优点—
此技术简单易行,既提高了VHF通信的抗干扰 性能,又不会导致信号失真。
4.1.2 VHF通信的特点
两个或两个以上的通话频道。 (2)原因: ① 由于VHF通信业务的原因,船台经常遇到需要同时守
听多个频道的情况。
② SOLAS公约明确规定:设置VHF无线电话设备的船舶 电台,在水上时应保持对CH16的连续值守。
(2)双值守的实现: 在实际应用中,双值守功能是通过 特定的自动扫描程序来实现的。
(3)在所值守的多个频道中,有优先频道和附加频道之分: ① 启动双值守程序后,一旦在优先频道上检测到信号,则
2)控制单元 主要由CPU组成。分别与面板单元、DSC单元、双工器和 收发机相连,完成对整机的操作及通信控制。
3)发射机单元
其作用是对话音信号进行处理和调制,向天线输送大功 率的调频波,实现无线电波的发射。
4)接收机单元 ① 其作用是将来自天线的已调高频波进行频率变换、信号放
大及解调,最终将其还原为原始音频信号,以实现信息的 接收。 ② 解调后的话音信号经静噪电路和去加重处理后,送入低 频功率放大器进行功率放大,以推动耳机、扬声器等相 关终端设备工作。
(2)接收
需释放PTT开关,发射机关闭,天线转接到接收机, 接收机开始工作,天线将射频电磁波转换为电信号 送入接收机,经变频、放大、解调、去加重等技术 处理后还原成音频信号,再经低频功率放大后送入 送受话器或扬声器而变成声音。
2)双工工作时,收发机同时工作。 (1)
如采用独立的收、发天线,则不需双工器,收、发机 分别在不同的频率上工作即可。 (2) 收、发机采用同一天线,则必须使用双工器才能保证其正 常工作。双工器内具有两个分别对不同频率谐振的滤波电 路,相当于两个不同的信号通道。接收通道对接收信号呈 短路状态,允许其通过;而对发射信号则呈开路状态,阻 止其通过。反之,发射通道只对发射信号呈短路状态,允 许其通过;而对接收信号则呈开路状态,阻止其通过。这 样,就有效地避免了本台的发射信号通过天线进入本台的 接收机。
发射机的额定功率不应超过25W。一般在6~25w之间, 并应能减小到≤1w。
相关主题