甚高频通讯系统讲义

天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级。

调制：用原始信号去控制高频振荡信号的某一参数，使之随原始信号的变化规律而变化。

解调：从高频已调波中恢复出原始信号。

调制方式：振幅调制、频率调制、相位调制。

高频的波长范围高频：3~30MH Z；甚高频：30~300 MH ZQ==R P=(1+Q2)R S，X P=(1+)X S当Q1时，则化解为选频特性：回路总导纳：空载时的幅频特性：，回路谐振电导：谐振频率：回路空载Q值：归一化谐振曲线：N(F)=通频带宽度：=LC回路的Ｑ0越大，谐振曲线越尖锐，选择性越好。

通频带与回路Ｑ值成反比。

噪声电流功率谱密度：噪声电压功率谱密度：热噪声：，晶体管的主要噪声是散弹噪声：阻抗变换电路是一种将实际负载阻抗变换为前级网络所要求的最佳负载阻抗的电路。

阻抗变换电路对于提高整个电路的性能具有重要作用。

而回路有载Ｑ值为此时的通频带为其中，回路总电导,回路总电阻RΣ=R s∥RL∥Re0，ｇs和ｇL分别是信号源内电导和负载电导。

对于自耦变压器，ｎ总是小于或等于１。

ｎ越小, 则ＲL′越大，对回路的影响越小。

提高放大器的稳定性方法有中和法与失配法。

U BB和U CC固定意味着Q点固定, U bm固定进一步意味着θ也固定。

根据式(3.2.14)：放大区动态线斜率1/R d将仅随RΣ而变化。

放大特性放大特性：若U BB、U CC、RΣ三个参数固定,输入U bm变化,此时输出Ucm以及Po、ηc等性能指标随之变化的规律。

图3.2.8是利用折线化转移特性分析丙类工作时i C波形随U bm变化的关系, 并给出了U cm、I c1m和I c0与U bm的关系曲线。

由于U bm的变化将导致θ的变化, 从而使输出特性欠压区内动态线的斜率发生变化, 所以利用输出特性分析放大特性不方便。

调制特性基极调制特性。

基极调制特性：若U CC、RΣ和U bm固定, 输出电压振幅U cm随基极偏压UBB变化的规律。

通信通信系统的主要用途是使飞机在飞行的各阶段中和地面的航行管制人员、签派、维修等相关人员保持双向的语音和信号联系，当然这个系统也提供了飞机内部人员之间和与旅客联络服务。

它主要分为：甚高频通信系统、高频通信系统、选择呼叫系统和音频系统。

1.甚高频通信系统（VHF ：Very High Frequency ）使用甚高频无线电波。

它的有效作用范围较短，只在目视范围之内，作用距离随高度变化，在高度为300米时距离为74公里。

是目前民航飞机主要的通信工具，用于飞机在起飞、降落时或通过控制空域时机组人员和地面管制人员的双向语音通信。

起飞和降落时期是驾驶员处理问题最繁忙的时期，也是飞行中最容易发生事故的时间，因此必须保证甚高频通信的高度可靠，民航飞机上一般都装有一套以上的备用系统。

甚高频通信系统由收发机组、控制盒和天线三部分组成。

收发机组用频率合成器提供稳定的基准频率，然后和信号一起，通过天线发射出去。

接收部分则从天线上收到信号，经过放大、检波、静噪后变成音频信号，输入驾驶员的耳机。

天线为刀形，一般在机腹和机背上都有安装。

甚高频所使用的频率范围按照国际民航组织的统一规定在118.000～135.975MHZ ，每25KHZ为一个频道，可设置720个频道由飞机和地面控制台选用，频率具体分配为：118.000～121.400MHZ、123.675～128.800MHZ和132.025～135.975MHZ三个频段主要用于空中交通管制人员与飞机驾驶员间的通话，其中主要集中在118.000～121.400MHZ；121.100MHZ、121.200MHZ用于空中飞行情报服务；121.500MHZ定为遇难呼救的全世界统一的频道。

121.600～121.925MHZ主要用于地面管制；值得注意的是通信信号是调幅的，通话双方使用同一频率，一方发送完毕，停止发射等待对方信号。

2.高频通信系统（HF：High Frequency ）是远距离通信系统。

飞机通信系统简介飞机通信系统是飞机电子系统的一个组成部分，它主要用于在飞行各阶段中飞行员和地面的航行管制人员、签派以及地面其它相关人员的语音联系，同时也提供了飞机员之间和乘务员之间的联络服务。

飞机通信系统主要分为：甚高频通信系统、高频通信系统、选择呼叫系统和音频综合系统。

为了让大家对飞机电子系统有所了解，下面就对通信系统各个组成作个简单介绍。

（一）甚高频通信系统（VHF ：Very High Frequency ）由于VHF使用甚高频无线电波。

所以它的有效作用范围较短，只在目视范围之内，作用距离随高度变化，在高度为300米时距离为74公里。

是目前民航飞机主要的通信工具，用于飞机在起飞、降落时或通过控制空域时机组人员和地面管制人员的双向语音通信。

起飞和降落时期是驾驶员处理问题最繁忙的时期，也是飞行中最容易发生事故的时间，因此必须保证甚高频通信的高度可靠，所以民航飞机上一般都装有一套以上的备用系统。

甚高频通信系统由收发机、控制盒和天线三部分组成。

收发机用频率合成器提供稳定的基准频率，信号调制到载波后，通过天线发射出去。

接收机从天线上收到信号后，经过放大、检波、静噪处理变成音频信号，输入驾驶员的耳机。

天线为刀形，一般都安装在机腹和机背上。

如图所示：甚高频所使用的频率范围为118.000～135.975MHZ ，每25KHZ为一个频道，可设置720个频道由飞机和地面控制台选用，其中121.500MHZ定为遇难呼救的全世界统一的频道。

121.600～121.925MHZ主要用于地面管制。

值得注意的是通信信号使用同一频率，一方发送完毕后，要停止发射来等待对方信号的进入。

（二）高频通信系统（HF：High Frequency ）高频通信系统是远距离通信系统。

它使用了和短波广播的频率范围相同的电磁波，它利用电离层的反射，因而通信距离可达数千公里，用于飞行中保持与基地和远方航站的联络。

使用的频率范围为2－30MHZ ，每1KHZ为一个频道。

甚高频ACARS通信系统物理层信号处理单元设计随着现代航空技术的快速发展，甚高频ACARS通信系统的使用越来越广泛。

作为这一系统的重要组成部分，物理层信号处理单元在通信过程中发挥着至关重要的作用。

本文将主要介绍物理层信号处理单元的设计。

一、甚高频ACARS通信系统甚高频ACARS通信系统是一种在移动通信场景下使用的数字通信系统，其中通过空中通信系统实现地面和空中交流。

该系统采用了一些特定的电子设备，如飞机上的天线和地面站发射器，以及专门的软件和协议来灵活地管理和处理通信过程中涉及的各种元素。

二、物理层信号处理单元的功能物理层信号处理单元主要用于接收和处理甚高频ACARS通信系统的数字信号。

其主要功能包括调制解调、前端信号放大、低通滤波、功率放大器、基带解码等。

通过这些处理，物理层信号处理单元能够使得信号在传输过程中的失真和噪声降至最小。

三、物理层信号处理单元的设计要求在设计物理层信号处理单元时，需要考虑以下几个方面：1、抗干扰性能航空通信过程中常常会遇到天气不佳、雷电等电磁干扰，因此物理层信号处理单元需要具有很强的抗干扰能力。

2、模块化设计物理层信号处理单元应当使用模块化的设计，便于进行组装，方便维护和升级。

3、高传输速度甚高频ACARS通信系统要求传输速度高，因此物理层信号处理单元需要使用高速处理器和优化的算法来实现。

4、低功耗设计考虑到航空频段的功率限制，物理层信号处理单元需要采用低功耗设计，确保系统运作期间的电能需求。

四、总结物理层信号处理单元是甚高频ACARS通信系统的重要组成部分，它的设计必须考虑到抗干扰性能、模块化设计、高传输速度和低功耗设计等方面。

如果能够符合这些设计要求，就可以有效地提高甚高频ACARS通信系统的效率和可靠性。

甚高频地空通信系统一、无线通信基础1、甚高频地空通信基础通信以话音、图像、数据为媒体，通过光或电信号将信息传输到另一方。

甚高频通信系统供飞机与地面台站、飞机与飞机之间进行双向话音和数据通信联络。

甚高频系统采用调幅工作方式，其工作的频率范围由118.000～151.975MHZ（实际使用最大频率为136MHZ），频率间隔为25KHZ，这是国际民航组织规定的频率范围和频道间隔。

甚高频传输方式的特点是：由于频率很高，其表面波衰减很快，传播距离很近，通信距离限制在视线距离内，所以它以空间波传播方式为主，电波受对流层的影响大；受地形，地物的影响也很大。

2、通信的分类：（1）、模拟通信与数字通信信道中传输的是模拟信号时称为模拟通信。

信道中传输的是数字信号时称为数字通信。

（2）、有线通信与无线通信使用光缆、铜缆等进行连接的通信为有线通信。

使用电磁波、光波等连接的通信为无线通信。

3、甚高频收发信机分类：（1）、按设备分为：VHF便携收发信机， VHF 单体收发信机，VHF共用天线系统。

（2）、按发射功率分为：塔台设备的发射功率不应超过10W，进近设备发射功率在25W，航路对空设备发射功率应在50W。

VHF 便携电台主要用于塔台指挥、校飞、电磁环境测量、应急等。

VHF 单体收发信机适用于通信波道少，有足够天线场地的机场使用。

随着民航业务的发展，对VHF 的波道数量需求越来越多，对天线场地和电磁环境的要求越来越高，逐步由VHF 单体电台过渡到VHF 共用天线系统。

VHF 遥控台主要用于航路地空通信，通过设臵遥控台来解决航路或区域的全程通信覆盖，解决本场的VHF作用距离以外不能覆盖的通信。

二、甚高频调幅AM收发信机工作原理1、发射机调幅发射机一般由音频放大器、振荡器、混频（调制器）、前臵放大器、高频功率放大器等组成。

音频放大器的功能是将音频电信号进行放大，但是要求其失真及噪音要小。

混频器是将放大后的音频信号加在高频载波信号上面，形成的高频电磁波调制信号，其包络与输入调制信号呈线性关系，目的就是为了增强信息信号的抗噪声能力。

甚高频地空通信系统一、无线通信基础1、甚高频地空通信基础通信以话音、图像、数据为媒体，通过光或电信号将信息传输到另一方。

甚高频通信系统供飞机与地面台站、飞机与飞机之间进行双向话音和数据通信联络。

甚高频系统采用调幅工作方式，其工作的频率范围由118.000～151.975MHZ（实际使用最大频率为136MHZ），频率间隔为25KHZ，这是国际民航组织规定的频率范围和频道间隔。

甚高频传输方式的特点是：由于频率很高，其表面波衰减很快，传播距离很近，通信距离限制在视线距离内，所以它以空间波传播方式为主，电波受对流层的影响大；受地形，地物的影响也很大。

2、通信的分类：（1）、模拟通信与数字通信信道中传输的是模拟信号时称为模拟通信。

信道中传输的是数字信号时称为数字通信。

（2）、有线通信与无线通信使用光缆、铜缆等进行连接的通信为有线通信。

使用电磁波、光波等连接的通信为无线通信。

3、甚高频收发信机分类：（1）、按设备分为：VHF便携收发信机，VHF 单体收发信机，VHF 共用天线系统。

（2）、按发射功率分为：塔台设备的发射功率不应超过10W，进近设备发射功率在25W，航路对空设备发射功率应在50W。

VHF 便携电台主要用于塔台指挥、校飞、电磁环境测量、应急等。

VHF 单体收发信机适用于通信波道少，有足够天线场地的机场使用。

随着民航业务的发展，对VHF 的波道数量需求越来越多，对天线场地和电磁环境的要求越来越高，逐步由VHF 单体电台过渡到VHF 共用天线系统。

VHF 遥控台主要用于航路地空通信，通过设置遥控台来解决航路或区域的全程通信覆盖，解决本场的VHF作用距离以外不能覆盖的通信。

二、甚高频调幅AM收发信机工作原理1、发射机调幅发射机一般由音频放大器、振荡器、混频（调制器）、前置放大器、高频功率放大器等组成。

音频放大器的功能是将音频电信号进行放大，但是要求其失真及噪音要小。

混频器是将放大后的音频信号加在高频载波信号上面，形成的高频电磁波调制信号，其包络与输入调制信号呈线性关系，目的就是为了增强信息信号的抗噪声能力。