滤波器在空管VHF通信系统中的应用
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浅谈民航中甚高频通信系统及应用发布时间:2022-06-21T06:20:59.953Z 来源:《中国科技信息》2022年2月第4期作者:杨斌[导读] 随着社会经济的发展,出行交通方式已由地面为主转变为陆空综合立体交通杨斌民航山西空管分局,山西太原030000摘要:随着社会经济的发展,出行交通方式已由地面为主转变为陆空综合立体交通,其中以民航为代表的空中交通发展迅速,而可靠的通信系统为民航飞行安全提供了必要保障。
本文主要对甚高频通信系统中地面系统的组成及架构等方面做简要介绍,阐述甚高频通信系统在民航中的应用。
关键词:VHF;甚高频通信;民航;甚高频应用;甚高频组成;0 前言甚高频通信系统是移动无线电通信中的一个重要系统,用于民用航空及海事近距离通信。
其通信方式以话音、图像、数据为媒体,通过光或电信号将信息传输到另一方。
1 甚高频通信系统1.1 系统简介甚高频通信系统VHF(Very high frequency)是一种利用无线电波在飞机与地面,飞机与飞机间进行双向语音和数据的通信联络装置。
甚高频通信系统分为地面设备和机载设备,管制员或飞行员通过系统选择指定频率后,即可进行发射和接收。
甚高频所使用的的频率范围是118~151.975MHZ,频率间隔为25KHZ,这是国际民航组织的规定的频率范围和频道间隔。
1.2 系统分类按设备分为:VHF便携收发信机,VHF单体收发信机,VHF共用天线系统。
按发射功率分为:塔台设备发射功率不应超过10W,进近设备发射功率在25W,航路对空发射功率在50W。
按设备作用分为:本地台,遥控台。
本地台主要用于本场VHF通信,遥控台主要用于航路地空通信,通过遥控台来解决航路或区域的甚高频覆盖。
VHF便携电台主要用于塔台指挥、校飞、应急等。
VHF单体收发信机用于通信波道少,有足够天线场地的机场使用。
VHF共用天线系统用于对波道数量、天线场地及电磁环境有要求的机场使用,目前普遍采用此系统。
浅谈数字甚高频(VHF)无线电话通信系统数字甚高频(VHF)无线电话通信系统是一种广泛应用于航空、海上和陆地通信领域的无线电通信技术。
它具有信号传输稳定、覆盖范围广、抗干扰性强等优点,被广泛应用于航空航海领域以及公共安全通信系统中。
本文将从数字甚高频(VHF)无线电话通信系统的原理、应用领域、发展趋势等方面进行深入浅出的介绍。
数字甚高频(VHF)无线电话通信系统主要是通过VHF频段进行信号传输,VHF频段的频率范围为30MHz至300MHz,是电波频率范围中的一个重要区段。
VHF频段的信号传输具有传输稳定、无线覆盖范围广、抗干扰能力强等特点,因此被广泛应用于航空、海上和陆地无线通信领域。
VHF无线电话通信系统的原理是利用VHF频段进行信号传输,通过发送端将语音信号转换为无线电信号并发送出去,接收端接收无线电信号并将其转换为语音信号进行播放。
系统中还会涉及到频率调制、解调、信道编码、解码等技术,以确保通信信号的传输质量和稳定性。
1. 航空领域在航空领域,数字甚高频(VHF)无线电话通信系统被广泛应用于飞行员与地面空管人员之间的语音通信。
无线电话通信系统通过VHF频段进行信号传输,可以实现飞行员与地面指挥员的实时语音通信,保障了航空安全和飞行操作的顺利进行。
2. 海上领域3. 公共安全通信系统1. 技术升级随着无线通信技术的不断发展,数字甚高频(VHF)无线电话通信系统也将不断进行技术升级,以满足通信需求的不断变化。
未来VHF无线电话通信系统可能会引入更先进的信号处理技术、频谱利用技术、通信安全技术等,以提升系统的通信质量和可靠性。
2. 关键部件更新3. 应用拓展未来数字甚高频(VHF)无线电话通信系统可能会在更多的领域得到应用,如智能交通系统、工业自动化系统、边境巡逻系统等。
随着通信需求的不断增加,VHF无线电话通信系统可能会在更多的领域发挥重要作用。
滤波器的基本原理和应用滤波器是电子领域中常用的一个设备,它具有将特定频率范围的信号通过,而阻塞其他频率范围的信号的功能。
滤波器在通信系统、音频处理、图像处理等领域都有着广泛的应用。
本文将介绍滤波器的基本原理和应用,以帮助读者更好地理解和使用滤波器。
一、滤波器的基本原理滤波器的基本原理是基于信号的频域特性进行筛选和处理。
它通过在不同频率上具有不同的传递特性,来选择性地通过或阻塞信号的特定部分。
滤波器可以根据其频率响应分为低通、高通、带通和带阻四种类型。
1. 低通滤波器(Low-pass Filter)低通滤波器的作用是通过低于截止频率的信号,并阻塞高于截止频率的信号。
它常被用于音频系统和图像处理中,去除高频噪声和细节,保留低频信号和平滑部分。
2. 高通滤波器(High-pass Filter)高通滤波器的作用是通过高于截止频率的信号,并阻塞低于截止频率的信号。
它常用于音频系统和图像处理中,去除低频噪声和背景,保留高频信号和细节。
3. 带通滤波器(Band-pass Filter)带通滤波器的作用是通过特定的频率范围内的信号,并同时阻塞低于和高于该频率范围的信号。
它常被用于通信系统中的频率选择性传输和音频系统中的音乐分析。
4. 带阻滤波器(Band-stop Filter)带阻滤波器的作用是阻塞特定的频率范围内的信号,并同时通过低于和高于该频率范围的信号。
它常被用于滤除特定频率的干扰信号,如电源噪声和通信干扰。
二、滤波器的应用滤波器在电子领域中有着广泛的应用,下面将介绍一些常见的应用场景。
1. 通信系统中的滤波器在通信系统中,滤波器起到了筛选信号和抑制噪声的作用。
接收端常使用低通滤波器,以去除接收到的信号中的高频噪声和干扰。
而发送端常使用高通滤波器,以去除发送信号中的低频噪声和背景。
带通滤波器和带阻滤波器则常用于频率选择性传输,如调频广播、调频电视等。
2. 音频系统中的滤波器在音频系统中,滤波器用于音频信号的处理和音乐分析。
滤波器在无线通信系统中的应用无线通信技术的发展给人们的生活带来了极大的便利和改善。
然而,在无线通信中,信号传输过程中会受到各种干扰的影响,如多路径传播、电磁干扰等,这些干扰会导致信号质量下降,使通信质量受到严重影响。
为了提高无线通信系统的性能,滤波器成为其中一个关键的组成部分,用于有效的抑制干扰和传输信号。
一、滤波器的基本原理滤波器是一种能够选择性地通过或抑制特定频率分量的电子设备。
在无线通信系统中,滤波器可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
它们通过对不同频带信号的处理,实现干扰的滤除和信号的增强,以提高通信系统的性能。
1.低通滤波器低通滤波器能够通过较低频率的信号,并抑制较高频率的信号。
它在无线通信系统中主要用于抑制高频噪声和干扰信号,传输基带信号,以及防止信号失真和抖动等问题。
2.高通滤波器高通滤波器能够通过较高频率的信号,并抑制较低频率的信号。
它在无线通信系统中主要用于抑制低频噪声和干扰信号,传输高频信号,以及提高通信系统的灵敏度和响应速度。
3.带通滤波器带通滤波器能够选择性地通过特定的频率范围内的信号,并抑制其他频率范围的信号。
在无线通信系统中,带通滤波器通常用于筛除多路径传播引起的多径干扰,保证接收信号质量和信号的完整性。
4.带阻滤波器带阻滤波器能够选择性地抑制特定频率范围内的信号,而通过其他频率范围的信号。
它在无线通信系统中主要用于消除电磁干扰、降低系统干扰,以及抑制临近信道的串扰等问题。
二、1.接收端滤波器在无线通信系统的接收端,滤波器的主要作用是抑制接收信号中的噪声和干扰信号,以提高系统的信噪比和接收灵敏度。
接收端滤波器通常被放置在射频电路和中频电路中,用于选择性地过滤特定频带的信号,并将其传递给解调电路进行处理。
通过合理选择滤波器的带宽和频率响应,可以有效减少多路径干扰、降低系统的误码率,提高接收信号质量。
2.发射端滤波器在无线通信系统的发射端,滤波器的主要作用是抑制带外杂散能量,保证发射信号的频谱纯净度和频率稳定性。
滤波器在通信系统中的作用在现代的通信系统中,滤波器扮演着关键的角色。
滤波器是一种电子设备或电路,用于选择或屏蔽特定频率范围的信号。
它能够从输入信号中滤除不需要的频率成分,从而改善通信系统的性能。
本文将探讨滤波器在通信系统中的作用及其重要性。
一、滤波器的基本原理滤波器的基本原理是根据信号的频率选择性地传输或拒绝电信号。
在通信系统中,滤波器可以分为两种常见类型:低通滤波器和高通滤波器。
低通滤波器允许低频信号通过而阻塞高频信号,而高通滤波器则相反。
二、滤波器在通信系统中的应用1. 信号处理通信系统中的滤波器能够清除噪声和干扰,对信号进行处理,使其更加清晰和稳定。
例如,在手机通信中,滤波器可以过滤掉周围环境的杂音,从而提供更好的通话质量。
2. 频率选择滤波器还可以选择特定频率范围内的信号。
例如,在调谐收音机中,通过调整电路中的滤波器,可以选择特定的无线电频率,从而收听到特定的广播电台。
3. 频谱分析滤波器可以用于频谱分析,帮助工程师了解信号的频率成分。
通过分析信号的频谱,工程师可以调整通信系统以适应实际需求,从而提高系统的性能。
4. 带宽控制滤波器在通信系统中还能够控制信号的带宽。
不同的通信应用需要不同的传输带宽。
滤波器可以帮助调整信号的带宽,使其适应特定通信需求。
5. 误码率优化在数字通信系统中,滤波器可以帮助优化误码率。
通过适当设计滤波器,可以降低信号的噪声和干扰,从而减少误码率,提高通信质量。
三、滤波器的重要性滤波器在通信系统中的作用不可忽视。
它们能够改善信号质量,提高通信系统性能,降低误码率,减少干扰,增加可靠性和稳定性。
在现代通信系统的设计和运作中,滤波器扮演着至关重要的角色。
结论通过本文的讨论,我们可以看出滤波器在通信系统中的作用是非常重要的。
它们能够帮助改善信号质量,降低误码率,提高通信系统的性能和可靠性。
因此,在通信系统的设计和实施过程中,合理选择和应用滤波器是至关重要的。
只有通过合理的滤波器设计和应用,我们才能够构建出优秀的通信系统,满足现代通信需求的要求。
VHF设备滤波器的工程调法作者:李彬来源:《科技与创新》2017年第07期摘要:近年来,随着我国民航事业的迅猛发展,飞行量逐年增加,保证飞行安全、顺畅成为最重要的任务。
VHF设备作为管制员与飞行员之间实现地空通信的唯一手段,其地位不言而喻。
滤波器作为VHF设备中的重要组成部分,其调试结果直接影响信号质量,是更加重要的。
为了保障在提供空中交通管制服务的过程中地空通信的准确、顺畅,以当前在用的德国RS设备为例,简要探讨了调试维护VHF设备滤波器的一些方法,以期为空管行业日后VHF 设备调试提供一些参考。
关键词:民航;VHF设备;滤波器;调试方法中图分类号:TN713 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2017.07.1291 VHF设备VHF频段为30~300 MHz,其中,117.975~137 MHz为VHF航空移动频段。
地面管制员通过VHF无线电与空中飞机联络,进行指挥。
多信道甚高频系统有2种:①收发天线一体的系统。
其主要包括收发信机、滤波器、RF切换器、RF分支器、内部配线。
收发天线一体的系统每个信道配置1根独立天线或1个天线振子单元。
②收发天线分开的系统。
其主要包括收发信机、RF耦合器、滤波器、RF切换器、RF分支器、内部配线。
一般情况下,4个信道配置2根独立天线(收发各1)或2个天线振子单元(收发各1)。
本文以频率124.35 MHz为例,此频率所在设备是RS八信道VHF系统,收发信机分置,天线各自独立。
2 腔体滤波器调试方法调试时使用的仪器是Ansritsu MS2034B矢量网络分析仪。
2.1 腔体调试方法腔体本质上是一个带通滤波器,这就要求通过腔体的信号在一定频带上衰减很小,而在剩余频带衰减很大,让有用信号通过,并将噪声过滤掉。
民航空管技术规范要求:正向衰减≤1.5 db,反向衰减≥20 db,±500 k衰减≥15 db,VSWR≤1.5,从而使信号在中心频率±500 k的频带上通过。
滤波器在无线通信系统中的信号解调无线通信系统在传输信号时,常常会受到多种干扰和噪声的影响,这些干扰和噪声会降低信号质量,导致通信过程中出现误码或丢包等问题。
为了解决这些问题,滤波器在无线通信系统中起到了重要的作用。
本文将探讨滤波器在无线通信系统中的信号解调方面的应用。
一、滤波器的基本原理滤波器是一种能够根据信号频率响应的电子设备,它可以将特定频段的信号通过,而将其他频段的信号抑制。
滤波器通过选择合适的滤波器类型和参数来实现信号的解调和去噪。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器可以允许低频信号通过,而抑制高频信号;高通滤波器则相反。
带通滤波器则可以选择一定范围内的频率通过,而抑制其他频率;带阻滤波器则可选择一定频率范围的信号抑制,而放行其他频率的信号。
二、滤波器在信号解调中的应用1. 降低多径干扰无线通信系统中,信号会通过多条路径传播,由于路径的差异性,导致信号叠加在一起时产生多径干扰。
这种干扰会导致信号失真,影响信号的解调。
通过在接收端添加适当的滤波器,可以抑制多径干扰,提高信号的解调性能。
2. 去除噪声在无线通信中,信号往往会受到各种噪声的干扰,如热噪声、频率选择性衰落噪声等。
这些噪声会使信号的信噪比降低,影响信号的解调。
选择合适的滤波器,可以通过抑制噪声频率分量,提高信号的信噪比,从而改善信号的解调性能。
3. 解调频率选择性衰落信号无线通信系统中,由于不同路径的传播特性,信号在传输过程中会出现频率选择性衰落现象。
这种现象会导致部分频率分量的失真和衰减,影响信号的解调。
为了解决这个问题,可以通过在解调之前采用带通滤波器来补偿频率选择性衰落的效果。
带通滤波器可以去除衰落频率范围之外的部分,使信号在解调之前的频谱特性更加均衡,提高解调效果。
4. 抑制干扰信号无线通信系统中,常常会受到外部干扰信号的影响,如其他信号源发射的干扰信号、信号的反射和散射等。
这些干扰信号会降低接收信号的质量,导致信号解调的困难。
民航空管甚高频地空通信系统联调方法分析摘要:甚高频地空通信是民航空中交通管制的重要指挥方式,也是确保飞行安全的重要手段。
由于民航迅速发展,对空中交通管制工作要求日益严格,对地空通信可靠性的要求也越来越高,对于地空通信质量的要求也越来越高。
本文结合甚高频地空通信设备原理的探讨,结合相关甚高频地空通信设备的应用案例,解析甚高频地空通信设备联调的方法。
关键词:空中交通管制;甚高频;地空通信系统;联调方法1民航空管甚高频地空通信设备原理运用于任何航行中的飞机上的所有端口设备,或者所有系统都需要与地面信号相连接,连接的方式是直接通过电缆进行连接,不仅达到了与飞机时刻联系的目的,同时能够保证电台与飞机端口设置的频率在同一频段内,那么甚高频通讯设备则需要安置在动态活动范围内较为中立的地方,同时需要将其放置在发射机音频压缩点临近处。
根据发出信息的信号活动进行实时更进,能够有效减少甚高频地空通信设备的噪音。
不言而喻的是几乎每个不同的终端设备在进行通信联系时总会存在一定连接方式上的差异,要想每个甚高频地空通信设备能够获得精准连接,需要在使用前细致揣摩在连接中可能遇到的问题,并做好多次连接失败的准备,提前做好通信设备联合调试的预防工作安排。
另外,在中国民用航空航业标准(4028.1-2010)中规定每个扇区应设置1个主用管制频率、1个备用管制频和一个国际航空遇险救援频率(121.5MHz)。
采取的应急通信设备模式需要优先考虑其备用频率,在遇到不可用的备用频率时应采用应急频率或者国际救援救援频率121.5MHz进行替代。
在雷达管制区域,主用和备用频率应由两个及两个以上不同台址的甚高频台提供服务。
就单一频点而言,通常甚高频应急手段是:当主用系统的主机故障时,自动切换至备机。
当主用系统的主备双机故障时,应立即使用备用系统的主/备机。
2甚高频通信系统在飞机中的应用民航甚高频系统主要用于两个领域:甚高频语音通信和甚高频对空数据通信。
滤波器在甚高频天线共用通信系统中的应用引言2020年是中国共产党全面建成小康社会决胜之年,也是中国民用航空发展第十三个五年规划收官之年,随着深化经济体制改革的推进,民航业已成为国民经济发展中具有重要战略意义的行业。
面对高速发展的行业趋势,空中交通管制也发生了巨大的变化,管制方式优化、空中飞行流量“量级”变大、管制扇区的增多等。
甚高频地空通信是民航空管对空通信的主要手段之一,其通信质量的稳定性和可靠性对飞行、管制的安全尤为重要。
随着甚高频通信波道不断增加,天线场地的有限、电磁环境的复杂等因素,其所需要的硬件支撑水平也在不断提高。
这些因素致使甚高频通信系统由传统单电台单天线转变至多电台共用天线的模式,能够较好地保障管制的陆空通信质量和资源配置。
滤波器在甚高频共用通信系统中的应用甚高频共用通信系统主要由天馈系统、滤波器、收发信机及监控系统组成。
对于发射过程,管制员使用某通信频率进行空中交通管制时,其语音信号和键控信号通过语音交换系統送出,经过传输链路送入甚高频共用通信系统;在相应工作频率的信道内,由其逻辑上的主用发射机对语音信号进行调制并输出已调制射频信号;该射频信号经继电器进入滤波器,滤除杂波后在合路器处与其它信道的射频信号混合输出,并通过馈线送到天线辐射出去。
对于接收过程,天线接收到空中的VHF频段的无线电波,经过分路器后,工作频率的信号能够通过调谐后的滤波器(非工作频率信号被滤除),经3dB 功分器一分为二分别送入主、备两台VHF 收信机中进行解调,还原出语音信号后,由逻辑上的主用收信机从其线路端口输出语音信号;经传输链路送到控制端后通过内话系统输出供管制员收听。
甚高频共用通信系统的组成框图如下图1-1所示。
滤波器在发射通路中,可以有效的抑制带外杂散信号,抑制非工作频率信号辐射、串扰,增大信道间射频信号隔离度,减小发射机对其他设备的影响;在接收通路中,滤波器可以将接收机不需要的带外信号滤除,提升接收机的抗干扰能力,信道的选择性。
超导滤波器在民航甚高频地空通信系统中的应用研究摘要:民航甚高频地空通信系统能够为空中交通管制部门、航空公司航务管理部门乃至飞行员直接提供优质的话音通信服务,如何保证有效信号顺利通过至关重要,必须合理化滤除杂波。
因此,本文从不同角度入手客观阐述了超导滤波器在民航甚高频地空通信系统中的应用,高效滤除杂波、防止干扰的同时保证民航通信质量以及飞行安全。
关键词:超导滤波器;民航甚高频地空通信系统;应用;研究在新形势下,民航交通运输业发展速度不断加快,航空运输量大幅度增加,对空中交通管理提出了更高层次的要求。
甚高频地空通信系统是空中交通管理系统必不可少的组成要素,直接关系到空中交通管理有效发展,有效防止杂波干扰、邻道干扰、同频干扰等是不可忽视的关键点,而这离不开高效运转的滤波器。
超导滤波器优势作用明显,要将其合理化应用到民航甚高频地空通信系统中,确保民航通信顺畅的同时最大化提高通信效率以及效益。
一、民航甚高频地空通信系统民航飞行是否安全和甚高频地空通信系统深度联系,可以供飞机和飞机、地面台站和飞机双向传输数据乃至话音。
民航甚高频地空通信系统由收发信机、天线等组成,接收或者辐射射频信号是天线的主要功能。
该系统具有调频功能,一般来说,民航在118.000——151.975MHz范围内都能顺利实现通信,民航主要通信过程体现在118.000——136.975MHz,频道间隔为25kHz,以甚高频无线电波为对应通信载体的VHF通信范围比较小,只能实现目视范围内的通信,通信距离还会随着飞机的飞行高度动态变化。
在飞机起落等过程中必须实现双向通信,直接关系到民航甚高频地空通信系统运行稳定性。
与此同时,发射机以及接收机天线共用系统是民航甚高频地空通信系统的关键点,调制的话音要在发射机作用下发射出去而射频信号要在天线作用下发射出去,接收机可以将接收到的通信信号调解成音频等。
相应地,下面便是作用到民用航空以及海事近距离通信中的甚高频地空通信系统结构图。