第四章航空電子系統(tǒng)電子教案1(無線電通信部分)

第四章飛機通信系統(tǒng)飛機通信系統(tǒng)的功能：主要用以實現飛機與地面之間、飛機與飛機之間的相互通信，也可用于進行機內通話、廣播、記錄駕駛艙話音以及向旅客提供視聽娛樂信息。飛機通信系統(tǒng)的分類：高頻通信系統(tǒng)HFCOMM甚高頻通信系統(tǒng)VHFCOMM選擇呼叫系統(tǒng)SELCAL音頻綜合系統(tǒng)AIS（有線系統(tǒng)）飛行內話、客艙內話、勤務內話、旅客廣播、旅客娛樂系統(tǒng)、地面呼喚系統(tǒng)、駕駛艙話音記錄器2/5/20231電波的傳播電磁波：是在空中傳播的交變電磁場。f<300000MHZ(300GHZ)的稱為無線電波。簡稱電波。電波的傳播方式：不同頻率的電磁波由于本身傳播規(guī)律及地面和大氣層的不同影響，形成不同傳播方式。天波電離層反射（短波）地波（表面波）沿地球表面?zhèn)鞑ィㄖ胁ǎ┛臻g波包括直達波和地面反射波（超短波）散射波利用電離層或對流層不均勻性而散射傳播2/5/20232地波直達波空間波地面反射波天波2/5/20233一、HF通信系統(tǒng)系統(tǒng)概述系統(tǒng)組成與功用單邊帶工作原理高頻通信系統(tǒng)功能方式流程學習要點：高頻通信系統(tǒng)的功用、工作頻段、工作方式、電波的傳播方式？高頻通信系統(tǒng)由那幾部分組成及功能？高頻通信系統(tǒng)為什么要使用天調？高頻通信系統(tǒng)功能方式流程如何描述？收發(fā)機前面板顯示情況？什么是單邊帶工作原理？（了解）2/5/20234（一）系統(tǒng)概述功用用于實現飛機與地面臺之間、飛機與飛機之間的遠距離通信。（語音、電報、數據）系統(tǒng)概況電波的傳播方式天波（電離層變化影響通信質量）一般飛機裝有兩套相同的系統(tǒng)保證工作的可靠性工作頻段：2----30MHZ

頻道間隔

1KHZ工作方式：單邊帶兼容調幅電源：115VAC400HZ三相2/5/202352/5/20236（二）系統(tǒng)組成與功用系統(tǒng)組成高頻控制板2個高頻收發(fā)機

2部天線調諧耦合器2個垂直安定面前下部兩側高頻天線1部垂直安定面前緣2/5/202372/5/20238部件功用

高頻控制板

HF控制板用來選擇工作頻率、工作方式及調節(jié)接收靈敏度。功能選擇開關可選擇“OFF”（關斷）位、“USB”(上邊帶)、“LSB”（下邊帶）和“AM”（調幅）。“RFSENS”(射頻靈敏度)旋紐用來控制接收增益。2/5/202392/5/202310

高頻收發(fā)機

收發(fā)機用于發(fā)射和接收載有音頻的射頻信號前面板：三個故障燈CONTROLINPUTFAIL

燈亮表明來自控制板的輸入信號失效LRUFAIL燈亮表明在收發(fā)機內部故障KEYINTERLOCK

燈亮表明收發(fā)機已被鍵控如天線調諧耦合器中存在故障此時發(fā)射被抑制一個測試電門--靜噪/燈試驗電門按下靜噪抑制失效，此時耳機內可聽到噪音，同時三個故障燈亮

一個話筒插孔

一個耳機插孔2/5/202311高頻天線調諧耦合器、天線天線調諧耦合器用來在2MHz-30MHz頻率范圍內調諧，通常它能在2～15秒內，自動地使天線阻抗與傳輸特性阻抗為50的高頻電纜相匹配，使電壓駐波比（VSWR）不超過1.3：1使用天調的原因為使天線與收發(fā)機的阻抗匹配頻率覆蓋系數為30MHZ/2MHZ=15天線凹槽天線被設計成使得耦合器能夠將天線阻抗與發(fā)射機的高頻電纜50特性阻抗相匹配

2/5/202312天調的原因------解決阻抗匹配問題在無線電傳輸中常會遇到負載阻抗與信號源輸出阻抗不等的情況，如把它們連在一起就得不到最大輸出功率，為此設計了一個網絡連接在負載和信號源之間，把實際負載阻抗轉換為信號源所需負載，以便得到最大功率。------阻抗匹配天線是發(fā)射機的終端，天線的輸入阻抗隨工作頻率變化而變化，由于高頻通信系統(tǒng)工作頻段覆蓋面大，所以天線阻抗變化大，為使發(fā)射機阻抗與天線輸入阻抗匹配，使發(fā)射機輸出功率盡可能大的供給天線，必須采用天調。2/5/202313-音頻控制板2/5/202314（三）單邊帶工作原理（補充）AM現行的普通調幅電臺是將語言信號加以放大后對載波信號進行調制的。被調制后的射頻信號送至天線發(fā)射。而接收時使用的是普通的調幅接收機，調幅式發(fā)射機是把載波和上、下邊帶一起發(fā)射到空間去的，但是實際上載波僅僅起到運載信號的作用，它本身不包含有用信號，有用的信號是下上邊帶。

2/5/202315SSB人們想到既然只有上、下邊帶才包含有用信息，能否不發(fā)射載波，只發(fā)射上、下邊帶進行通訊。這種不發(fā)射載波，只發(fā)射上、下邊帶（或上、下邊帶一起發(fā)射）的通訊方式稱為雙邊帶通訊。但是由于在功率利用和頻譜節(jié)約等方面雙邊帶仍不夠理想，因此發(fā)明了只發(fā)射一個邊帶（上邊帶或下邊帶）的單邊帶通訊。盡管單邊帶通訊是一種高效率的無線電通訊方式，但與調幅通訊制相比，單邊帶設備要求要很高。優(yōu)點是節(jié)約頻譜，節(jié)省功率。缺點主要是設備復雜昂貴單邊帶利多弊少，還是被廣泛使用。飛機上單邊帶和兼容調幅，保證通信的可靠性。2/5/202316兼容調幅——在單邊帶的基礎上注入載波，調制系數小于1。頻率幅度幅度幅度頻率頻率AMSSB兼容調幅2/5/202317（四）高頻通信系統(tǒng)功能方式流程歸零（HOME）

接收/等待（RCV/STBY）

調諧過程

調諧過程A調諧過程B調諧過程C工作過程

以上正是天線調諧耦合器的四種工作方式2/5/2023182/5/202319A320無線電管理板2/5/202320二、甚高頻通信系統(tǒng)系統(tǒng)概述系統(tǒng)組成部件功用系統(tǒng)方塊圖2/5/202321（一）VHF通信系統(tǒng)概述功用甚高頻通訊系統(tǒng)是一種近距離的飛機與飛機之間、飛機與地面電臺之間的通訊系統(tǒng)。（雙向話音、數據）工作方式AM工作頻率118.00----136.975MHZ頻率間隔為25KHz

電波的傳播方式空間波（直達波）也叫視距傳播系統(tǒng)工作電源28VDC機上裝有兩套或三套相同的系統(tǒng)2/5/202322（二）系統(tǒng)組成及安裝位置飛機上一般裝有二到三套甚高頻通信系統(tǒng)。每套系統(tǒng)都由收發(fā)機、控制板、天線組成。天線接收的射頻信號經收發(fā)機處理后，轉換成音頻信號，通過遙控電子組件分別送到駕駛艙和選擇呼叫系統(tǒng)。發(fā)射時，來自駕駛艙的音頻信號經收發(fā)機處理成射頻信號經天線對外輻射。天線用來輻射和接受射頻信號刀形天線3套安裝位置天線與發(fā)射電路阻抗匹配。50Ω（？沒有天調？）VHF收發(fā)機VHF控制板用于頻率選擇與測試

VHF-1、-2控制板在P8板VHF-3由ACARS系統(tǒng)提供控制2/5/2023232/5/202324天線安裝位置2/5/202325（三）系統(tǒng)部件功用天線VHF天線可在VHF頻段發(fā)射和接收射頻信號。VHF天線稱作“刀”形天線，具有50阻抗值，可全向接收和發(fā)射。它是接收與發(fā)射信號的門戶。當天線受潮或絕緣不良時，會使發(fā)射機功率降低，通信距離縮短?？刂瓢逵糜谶M行頻率選擇和轉換，對相應收發(fā)機進行測試等。按下“COMM”測試電門可使靜噪電路失效，接收機應有噪聲信號輸出，從而對接收機進行測試。

同軸旋鈕顯示窗轉換開關2/5/202326VHF收發(fā)機可對RF信號進行調制和發(fā)射，接收和解調。從而實現話音和數據通訊。前面板各部分功能：“靜噪／燈測試”面板上的兩個燈進行測試、靜噪失效

“測試”收發(fā)機進行自測試、對串行數據輸入和天線電壓駐波比進行測試

綠色的“LRUPASS”燈亮表明收發(fā)機自測試正常，

紅色的“控制輸入失效”燈亮表明來自控制板的輸入無效。

上部電壓駐波比／功率窗口顯示電壓駐波比。功率指示控制電門

FWD指示發(fā)射DEF指示反射功率

耳機麥克插孔用TEST測試收發(fā)機顯示情況綠色的“LRUPASS”燈亮，數顯窗內讀數<2.0--LRU通過測試；紅色的“控制輸入失效”燈亮--測試失效2/5/202327（四）VHFCOMM系統(tǒng)方塊圖2/5/202328總結與復習思考題VHF通信系統(tǒng)的基本概況。VHF收發(fā)機前面板各部分功能？用TEST測試收發(fā)機時顯示情況

2/5/202329三、選擇呼叫系統(tǒng)系統(tǒng)概況系統(tǒng)組成部件功能系統(tǒng)基本工作原理2/5/2023302/5/202331（一）系統(tǒng)概況選擇呼叫系統(tǒng)（SELCAL）功能：向飛行機組提供來自航空公司地面臺站的呼叫顯示。駕駛員不必連續(xù)監(jiān)聽公司通訊頻道。航空公司無線網絡提供地面臺站與飛機間的通訊。每架飛機有不同的四字母代碼用于選擇呼叫。每個字母等同于不同的單音頻信號。地面臺站發(fā)出適當的單音頻呼叫飛機。SELCAL必須靠HF和VHF來接收選擇呼叫信息。2/5/202332（二）系統(tǒng)組成與部件功能部件組成1、選擇呼叫控制面板后電子板P8上

2、選擇呼叫譯碼器電子設備艙

3、選呼音響警告繼電器前電子板P9上

4、（選呼程序開關組件）選擇呼叫譯碼器后面

電源28伏直流電向選擇呼叫譯碼器提供電源。

選擇呼叫譯碼器監(jiān)視電臺系統(tǒng)的單音頻信號，如果這些單音頻信號與來自程序開關組件的代碼相同，譯碼器則向控制面板送出一信號點亮提示燈，按壓提示燈開關則復位譯碼器通道。譯碼器也送出一接地信號以吸合選擇呼叫音響警告繼電器。這將通知組件產生高/低諧音，用于聲響提示。2/5/202333

2/5/202334選呼系統(tǒng)外部接口選擇呼叫系統(tǒng)與下列部件相連接：—VHF收發(fā)機—HF收發(fā)機—遙控電子組件—音響警告組件HF和VHF收發(fā)機接收來自地面臺站的SELCAL音頻信號，收發(fā)機將收到的音頻送往SELCAL譯碼器。SELCAL音響警告繼電器送出28Vdc到REU，REU送出28Vdc到音響警告組件。音響警告組件產生高/低諧音信號用于音響提示。2/5/2023352/5/202336部件功能---選擇呼叫控制面板功用提供選擇呼叫系統(tǒng)的目視指示和復位操作?？刂婆c指示

當譯碼器收到正確編碼的音頻呼叫時，控制板上這一有效的收發(fā)機所對應的提醒燈點亮。按壓控制板上的燈/開關則對譯碼器通道進行復位

2/5/202337部件功能---選擇呼叫譯碼器選擇呼叫譯碼器完成下列功能：監(jiān)視來自VHF和HF通訊收發(fā)機的音頻信號識別與其代碼相同的選擇呼叫信號當有呼叫進來時，給出駕駛艙內的視覺和聽覺指示對于737–300系列飛機：每架飛機上的四位編碼由譯碼器前面板上的四個拇指開關設定。四個字母碼組成為：A-S(I、N、O除外)的任何一個字母。2/5/202338新式的機載選呼譯碼器已沒有任何選擇字母的按鈕，代替它的是以給定順序通過選呼外部的程序銷釘來完成音頻音調對的選擇。2/5/2023392/5/202340部件功能----音響警告組件選擇呼叫譯碼器向選擇呼叫系統(tǒng)給出提醒信號。音響警告系統(tǒng)產生一聲高/低諧音以告知飛行機組有呼叫進來。內部裝有：諧音發(fā)生器、喇叭、火警警告鈴、超速抖桿聲裝置2/5/202341（三）系統(tǒng)基本工作原理

在選呼譯碼器上選定飛機呼叫碼后，選擇呼叫系統(tǒng)就處于待用工作方式。當地面臺通過HF、VHF發(fā)射機呼叫該機時，飛機上的HF、VHF將收到的信號加到譯碼器。若地面呼叫代碼與飛機代碼相同，提示燈亮，音響警告聲響。

2/5/202342復習思考題選擇呼叫系統(tǒng)功用、基本工作原理系統(tǒng)組成飛機編碼組成呼叫信號如何傳遞2/5/202343

話音記錄器(補充)概述話音記錄器組件同時收集下列音頻信號：－機長麥克和耳機－副駕駛（F／O）麥克和耳機－第一觀察員（F／OBS）麥克和耳機－位于駕駛艙話音記錄器板上的區(qū)域麥克風（收集駕駛艙的聲音如話音和音響警告）。它自動抹除通訊數據因而存貯器只儲存最近的音頻。話音記錄器組件存貯器中保留最近120分鐘的通訊數據。話音記錄器組件從時鐘系統(tǒng)接收時間基準。

一個水下定位信標裝在話音記錄器組件的前面板上。

2/5/202344話音記錄器系統(tǒng)構成2/5/2023452/5/2023462/5/202347話音記錄器連續(xù)記錄；－時間－飛行機組通訊－駕駛艙聲音話音記錄器的殼體具有下列特性：－防水－抗震－防熱話音記錄器前面板上有一個水下定位信標（ULB）。ULB有助于在水下發(fā)現話音記錄器。具有下列工作特性：－當在水下時工作－最大工作深度可達20000英尺（6096米）－可在水下工作30天以上－

以每秒一個脈沖的速率發(fā)出頻率為37.5khz的超聲波脈沖話