第三章 船用MF HF 通信設(shè)備-2

1、GMDSS 原理與業(yè)務(wù) 模塊一：地面通信系統(tǒng) 模塊二：衛(wèi)星通信系統(tǒng) 模塊三：船舶通信業(yè)務(wù) 模塊一模塊一 地面通信地面通信系統(tǒng)系統(tǒng)子模塊一子模塊一 GMDSS GMDSS概論概論子模塊二子模塊二 無(wú)線電波的傳播無(wú)線電波的傳播子模塊三子模塊三 船舶船舶MF/HFMF/HF通信設(shè)備通信設(shè)備子模塊四子模塊四 船用船用VHFVHF通信設(shè)備通信設(shè)備子模塊五子模塊五 NAVTEX NAVTEX、SARTSART、及船舶備用電源、及船舶備用電源第三章第三章船用船用MF/HFMF/HF通信設(shè)備通信設(shè)備 子模塊三子模塊三 3.1 SSB3.1 SSB通信的原理通信的原理 3.2 3.2 船用船用MF/HF SSB

2、MF/HF SSB發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī) 3.3 3.3 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB接收機(jī)接收機(jī)3.4 NBDP3.4 NBDP終端設(shè)備終端設(shè)備3.5 MF/HF DSC3.5 MF/HF DSC終端設(shè)備終端設(shè)備3.6 3.6 船舶常用的中短波天線船舶常用的中短波天線 3.1 SSB3.1 SSB通信的原理通信的原理 3.2 3.2 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī) 3.3 3.3 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB接收機(jī)接收機(jī)3.4 NBDP3.4 NBDP終端設(shè)備終端設(shè)備3.5 MF/HF DSC3.5 MF/HF DSC終端設(shè)備終端設(shè)備3.6 3

3、.6 船舶常用的中短波天線船舶常用的中短波天線3.2 3.2 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī) 發(fā)射機(jī)的作用是：發(fā)射機(jī)的作用是： 變換信號(hào)變換信號(hào)放大信號(hào)放大信號(hào)發(fā)射信號(hào)發(fā)射信號(hào)一、一、 SSBSSB發(fā)射機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)發(fā)射機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 1. 1. 工作頻率和發(fā)射種類(lèi)工作頻率和發(fā)射種類(lèi) 工作頻率范圍工作頻率范圍: : 發(fā)射種類(lèi)：發(fā)射種類(lèi)： 2. 2. 頻率穩(wěn)定度頻率穩(wěn)定度 1.6MHz1.6MHz27.5MHz27.5MHzJ3EJ3E、R3ER3E、H3E H3E 和和 FIB/J2BFIB/J2B絕對(duì)頻率穩(wěn)定度應(yīng)不超過(guò)絕對(duì)頻率穩(wěn)定度應(yīng)不超過(guò)10Hz10Hz的范圍

4、，相的范圍，相對(duì)頻率穩(wěn)定度應(yīng)在對(duì)頻率穩(wěn)定度應(yīng)在10106 610107 7數(shù)量級(jí)以上數(shù)量級(jí)以上 1) 1) 用用峰包功率峰包功率PEPPEP來(lái)表示來(lái)表示SSBSSB發(fā)射機(jī)額定輸出功率發(fā)射機(jī)額定輸出功率 PEP:PEP: Peak Envelope Power Peak Envelope Power 2) PEP 2) PEP是指發(fā)射機(jī)是指發(fā)射機(jī)SSBSSB信號(hào)包絡(luò)峰值處高頻一周內(nèi)的信號(hào)包絡(luò)峰值處高頻一周內(nèi)的 平均功率平均功率 3) PEP3) PEP不能直接不能直接測(cè)得測(cè)得, ,通常測(cè)其平均功率通常測(cè)其平均功率, ,再依相應(yīng)再依相應(yīng)公式求得。公式求得。 4 4）TXTX輸出功率一般有低、中、高

5、三檔，盡量選較低輸出功率一般有低、中、高三檔，盡量選較低的發(fā)射功率，減小對(duì)其他臺(tái)的干擾。的發(fā)射功率，減小對(duì)其他臺(tái)的干擾。3.3.額定輸出功率額定輸出功率二、二、SSBSSB發(fā)射機(jī)的組成發(fā)射機(jī)的組成 1.SSB1.SSB發(fā)射機(jī)的基本組成框圖發(fā)射機(jī)的基本組成框圖 2. 2. 對(duì)對(duì)MF/HF SSBMF/HF SSB發(fā)射機(jī)組成的要求發(fā)射機(jī)組成的要求 1)1) 2)2)SSBSSB信號(hào)必須在信號(hào)必須在低電平處低電平處形成形成采用三次搬頻的采用三次搬頻的“高中頻高中頻”方案方案u 高中頻方案高中頻方案: :指指第三次第三次搬頻的輸入頻率搬頻的輸入頻率高于高于發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)最高工作頻率的方案。最高工作頻率的

6、方案。采用高中頻方案采用高中頻方案, ,可實(shí)現(xiàn)不調(diào)諧式輸出?？蓪?shí)現(xiàn)不調(diào)諧式輸出。 3. 3.各級(jí)放大器線性必須得到保證各級(jí)放大器線性必須得到保證 4. 4.載頻必須獨(dú)立注入載頻必須獨(dú)立注入, ,使使TXTX工作穩(wěn)定，便于形工作穩(wěn)定，便于形成成 R3ER3E和和H3EH3E信號(hào)類(lèi)型信號(hào)類(lèi)型1. SSB1. SSB信號(hào)必須在低電平處形成信號(hào)必須在低電平處形成2. 2. 采用三次搬頻的采用三次搬頻的“高中頻高中頻”方方案案三、三、 MF/HF SSBMF/HF SSB發(fā)射機(jī)的主要電路單元發(fā)射機(jī)的主要電路單元 1. 1. 單邊帶激勵(lì)器單邊帶激勵(lì)器(EX)(EX)EXEX主要功能主要功能 產(chǎn)生發(fā)射所需的

7、各種產(chǎn)生發(fā)射所需的各種SSBSSB信號(hào)信號(hào): : J3E R3E H3E.J3E R3E H3E. 將將SSBSSB信號(hào)搬移到所需的發(fā)射頻率上（信號(hào)搬移到所需的發(fā)射頻率上（1.61.627.5MHz27.5MHz）. . 將將SSBSSB信號(hào)放大到末級(jí)功放所要求的推動(dòng)功率信號(hào)放大到末級(jí)功放所要求的推動(dòng)功率 . 相關(guān)電路：相關(guān)電路： 1) 1) 調(diào)制器與混頻器調(diào)制器與混頻器工作原理相同；工作原理相同；非線性作用產(chǎn)生各次諧波分量、差頻分量及和頻分量；非線性作用產(chǎn)生各次諧波分量、差頻分量及和頻分量；濾波器選取所需頻率分量。濾波器選取所需頻率分量。常見(jiàn)的非線性元件有：二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管常見(jiàn)的非線

8、性元件有：二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管和集成電路等。和集成電路等。 2 2）濾波器）濾波器 3) 3) 放大器放大器邊帶放大器：邊帶放大器：中頻放大器：中頻放大器：MF/HF SSBMF/HF SSB發(fā)射機(jī)中采用的邊帶濾波器屬于帶通濾波器發(fā)射機(jī)中采用的邊帶濾波器屬于帶通濾波器, ,廣泛采用晶體濾波器。廣泛采用晶體濾波器。低通濾波器通常為低通濾波器通常為L(zhǎng)CLC濾波器構(gòu)成。濾波器構(gòu)成。常見(jiàn)濾波器有：常見(jiàn)濾波器有：高通、低通、帶通高通、低通、帶通三種。另有帶阻濾三種。另有帶阻濾波器波器-阻礙特定頻率干擾。阻礙特定頻率干擾。放大邊帶信號(hào)。放大邊帶信號(hào)。兩級(jí)線性放大器，對(duì)中頻信號(hào)放大，兩級(jí)線性放大器，對(duì)中

9、頻信號(hào)放大，其性其性能的好壞，直接影響發(fā)射機(jī)的失真程度。能的好壞，直接影響發(fā)射機(jī)的失真程度。4 4）頻率合成器）頻率合成器 目前采用數(shù)字式頻率合成器，目前采用數(shù)字式頻率合成器，由鎖相環(huán)路構(gòu)成。由鎖相環(huán)路構(gòu)成。 輸出頻率一般以輸出頻率一般以100100 Hz Hz步進(jìn)，可步進(jìn)，可提供多達(dá)提供多達(dá)284000284000個(gè)固定頻率點(diǎn)個(gè)固定頻率點(diǎn)( (頻頻道道) ) 。 5 5）鍵控電路）鍵控電路: :n 原因：原因：n 控制部位：控制部位：n 控制結(jié)果：控制結(jié)果：控制發(fā)射機(jī)是否工作控制發(fā)射機(jī)是否工作, ,稱為發(fā)射機(jī)的鍵控。稱為發(fā)射機(jī)的鍵控。組合電臺(tái)收、發(fā)一體，工作方式為單工或準(zhǔn)雙組合電臺(tái)收、發(fā)一體

10、，工作方式為單工或準(zhǔn)雙工。故收發(fā)不能同時(shí)進(jìn)行。工。故收發(fā)不能同時(shí)進(jìn)行。激勵(lì)器電路的工作電壓；激勵(lì)器電路的工作電壓；功放電路中的工作電壓。功放電路中的工作電壓。鍵控信號(hào)出現(xiàn)，鍵控信號(hào)出現(xiàn)，TXTX工作；工作；鍵控信號(hào)消失，鍵控信號(hào)消失，TXTX停止發(fā)射。停止發(fā)射。 由面板功能鍵實(shí)現(xiàn)，選擇所需的發(fā)射類(lèi)型。由面板功能鍵實(shí)現(xiàn)，選擇所需的發(fā)射類(lèi)型。 實(shí)質(zhì)是連通設(shè)備內(nèi)部的相關(guān)電路實(shí)質(zhì)是連通設(shè)備內(nèi)部的相關(guān)電路。 不同的工作種類(lèi)是通過(guò)載頻重置實(shí)現(xiàn)的。不同的工作種類(lèi)是通過(guò)載頻重置實(shí)現(xiàn)的。 如選錯(cuò)發(fā)射類(lèi)型，設(shè)備不工作。如選錯(cuò)發(fā)射類(lèi)型，設(shè)備不工作。 6 6）工作種類(lèi)的控制）工作種類(lèi)的控制2.2.船用船用SSBSSB

11、工作種類(lèi)工作種類(lèi)1) J3E1) J3E2) R3E2) R3E3) H3E3) H3E4) F1B/J2B4) F1B/J2B F1B:F1B:J2B:J2B:5) A3E5) A3E 抑制載波單邊帶電話抑制載波單邊帶電話減載波單邊帶減載波單邊帶電話電話全載波單邊帶全載波單邊帶電話電話單邊帶電傳單邊帶電傳直接用直接用1785Hz和和1615Hz兩個(gè)正弦兩個(gè)正弦波來(lái)傳遞數(shù)碼符號(hào)波來(lái)傳遞數(shù)碼符號(hào),無(wú)副載波調(diào)制無(wú)副載波調(diào)制 將將1785Hz和和1615Hz看成是副載波為看成是副載波為1700Hz,頻移為頻移為85Hz的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制信號(hào) 雙邊帶調(diào)幅話。雙邊帶調(diào)幅話。 2. 2. 高頻功率放大器高頻

12、功率放大器(PA) (PA) 1 1）為高頻寬帶放大器）為高頻寬帶放大器, ,其基本組成為其基本組成為: : 2 2）末級(jí)功放是主要的功率放大級(jí)）末級(jí)功放是主要的功率放大級(jí), ,由多個(gè)功放管構(gòu)成由多個(gè)功放管構(gòu)成多路放大器。多路放大器。 3 3）功率分配與合成網(wǎng)絡(luò)）功率分配與合成網(wǎng)絡(luò)l 構(gòu)成：構(gòu)成：l 最大特點(diǎn)：最大特點(diǎn)：l 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 由由寬帶傳輸線變壓器寬帶傳輸線變壓器構(gòu)成。構(gòu)成。使各使各功率源相互隔離功率源相互隔離。通帶寬通帶寬，且，且頻率頻率越高能量傳輸效果越好越高能量傳輸效果越好。主要起。主要起耦合作耦合作用用。傳輸線變壓器是將兩根等長(zhǎng)的高頻損耗小的平傳輸線變壓器是將兩根等長(zhǎng)的高頻損

13、耗小的平行雙線絞緊后，并繞在高導(dǎo)磁率、低損耗的高行雙線絞緊后，并繞在高導(dǎo)磁率、低損耗的高頻鐵氧體磁環(huán)上而形成的類(lèi)變壓器構(gòu)件。頻鐵氧體磁環(huán)上而形成的類(lèi)變壓器構(gòu)件。4 4）功放的保護(hù)措施）功放的保護(hù)措施u風(fēng)扇、散熱片等降溫措施風(fēng)扇、散熱片等降溫措施 u繼電器過(guò)荷保護(hù)繼電器過(guò)荷保護(hù)u自動(dòng)功率衰減自動(dòng)功率衰減u失諧時(shí)禁止發(fā)射失諧時(shí)禁止發(fā)射 3. 3. 自動(dòng)天線調(diào)諧器自動(dòng)天線調(diào)諧器(ATU)(ATU)1) 1) 作用作用2 2）自動(dòng)天調(diào)原理及要求）自動(dòng)天調(diào)原理及要求 實(shí)現(xiàn)功放輸出與天線間的調(diào)諧和匹配實(shí)現(xiàn)功放輸出與天線間的調(diào)諧和匹配, ,使天線能獲得最大使天線能獲得最大功率。功率。保證功放級(jí)工作在安全狀態(tài)。保證功放級(jí)工作在安全狀態(tài)。自動(dòng)天調(diào)由檢測(cè)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。自動(dòng)天調(diào)由檢測(cè)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。GMDSS要求要求SSB發(fā)射機(jī)的天調(diào)單元自成一個(gè)獨(dú)立單元，發(fā)射機(jī)的天調(diào)單元自成一個(gè)獨(dú)立單元，且具有且具有自動(dòng)調(diào)諧自動(dòng)調(diào)諧功能。功能。天調(diào)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了電臺(tái)的集中