第三章 船用MF HF 通信設(shè)備-3

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3.3 3.3 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB接收機(jī)接收機(jī)3.3.1 3.3.1 接收機(jī)的作用和主要技術(shù)指標(biāo)接收機(jī)的作用和主要技術(shù)指標(biāo) 1.概述概述1 1） 作用作用 2）接收種類：）接收種類：SSB（J3E、R3E、H3E）、）、AM、F1B/J2B2.2.接收機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)接收機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) 1) 1) 靈敏度靈敏度選擇信號(hào)選擇信號(hào)放大信號(hào)放大信號(hào)變換信號(hào)變換信號(hào)指在滿足一定輸出信噪比，并使終端設(shè)備能獲得有效工作的指在滿足一定輸出信噪比，并使終端設(shè)備能獲得有效工作的信號(hào)功率的前提下，接收天線上所必須感應(yīng)的最小信號(hào)強(qiáng)度。信號(hào)功率的前

4、提下，接收天線上所必須感應(yīng)的最小信號(hào)強(qiáng)度。SSB接收機(jī)信噪比應(yīng)達(dá)到接收機(jī)信噪比應(yīng)達(dá)到3:110:1量級(jí)。量級(jí)。是衡量接收機(jī)接收微弱信號(hào)能力的指標(biāo)。是衡量接收機(jī)接收微弱信號(hào)能力的指標(biāo)。 2) 2) 選擇性選擇性 （1 1）單信號(hào)選擇性）單信號(hào)選擇性( (又稱小信號(hào)選擇性又稱小信號(hào)選擇性) ) 定義：定義：中頻選擇性：中頻選擇性：指接收機(jī)選擇有用信號(hào)、抑制干擾的能力。指接收機(jī)選擇有用信號(hào)、抑制干擾的能力。單信號(hào)選擇性指對(duì)特定頻率干擾信號(hào)的抑制能力。單信號(hào)選擇性指對(duì)特定頻率干擾信號(hào)的抑制能力。主要包括：主要包括：中頻、像頻、鄰道中頻、像頻、鄰道選擇性。選擇性。接收機(jī)對(duì)中頻干擾的抑制能力就是中頻選擇性

5、。接收機(jī)對(duì)中頻干擾的抑制能力就是中頻選擇性。它是指外來(lái)干擾信號(hào)的頻率恰好等于接收機(jī)中它是指外來(lái)干擾信號(hào)的頻率恰好等于接收機(jī)中頻信號(hào)的頻率，并通過(guò)多種途徑進(jìn)入接收機(jī)的頻信號(hào)的頻率，并通過(guò)多種途徑進(jìn)入接收機(jī)的信號(hào)通道，經(jīng)中頻放大和檢波后在輸出端形成信號(hào)通道，經(jīng)中頻放大和檢波后在輸出端形成的干擾。的干擾。 像頻選擇性：像頻選擇性：接收機(jī)對(duì)像頻干擾的抑制能力就是像頻選擇性。接收機(jī)對(duì)像頻干擾的抑制能力就是像頻選擇性。 當(dāng)外來(lái)干擾信號(hào)當(dāng)外來(lái)干擾信號(hào)(fn)的頻率與有用信號(hào)的頻率與有用信號(hào)(fs)的頻率在頻的頻率在頻率軸上相對(duì)本振信號(hào)率軸上相對(duì)本振信號(hào)(fL)對(duì)稱時(shí)，將對(duì)有用信號(hào)產(chǎn)生干對(duì)稱時(shí)，將對(duì)有用信號(hào)產(chǎn)

6、生干擾。而就好比以為平面鏡所成的像，故稱為像頻干擾擾。而就好比以為平面鏡所成的像，故稱為像頻干擾 ： fL-fs=fi fn-fL=fifsfLfn鄰道選擇性：鄰道選擇性：決定因素：決定因素：濾波器：濾波器：抑制相鄰電臺(tái)干擾的能力。抑制相鄰電臺(tái)干擾的能力。鄰道選擇性的好壞，主要取決于中放濾波效鄰道選擇性的好壞，主要取決于中放濾波效果的好壞。果的好壞。衡量濾波效果，用矩形系數(shù)指標(biāo)。衡量濾波效果，用矩形系數(shù)指標(biāo)。 Kr=f 0.1/f 0.71 理想情況理想情況Kr=1GMDSS要求接收機(jī)中放濾波器的矩形系數(shù)應(yīng)為要求接收機(jī)中放濾波器的矩形系數(shù)應(yīng)為24。（2 2）多信號(hào)選擇性：）多信號(hào)選擇性：阻塞干

7、擾：阻塞干擾：互調(diào)干擾：互調(diào)干擾：交調(diào)干擾：交調(diào)干擾：倒易混頻干擾：倒易混頻干擾：又稱大信號(hào)選擇性，指對(duì)由強(qiáng)干擾又稱大信號(hào)選擇性，指對(duì)由強(qiáng)干擾引起的多種頻率干擾的抑制能力。引起的多種頻率干擾的抑制能力。由于非線性作用，強(qiáng)干擾使由于非線性作用，強(qiáng)干擾使RXRX放大器、混放大器、混頻器工作進(jìn)入飽和區(qū)、截止區(qū)，阻塞信道頻器工作進(jìn)入飽和區(qū)、截止區(qū)，阻塞信道的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。由有用信號(hào)和干擾信號(hào)交叉調(diào)制產(chǎn)生。由有用信號(hào)和干擾信號(hào)交叉調(diào)制產(chǎn)生。干擾信號(hào)與有用信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)消失。干擾信號(hào)與有用信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)消失。由于由于放大器、混頻器的放大器、混頻器的非線性作用，兩個(gè)非線性作用，兩個(gè)或多個(gè)干擾信號(hào)相互

8、調(diào)制，產(chǎn)生的組合頻或多個(gè)干擾信號(hào)相互調(diào)制，產(chǎn)生的組合頻率落入有用信號(hào)的通帶內(nèi)而形成的干擾。率落入有用信號(hào)的通帶內(nèi)而形成的干擾。強(qiáng)干擾與弱本振相混強(qiáng)干擾與弱本振相混產(chǎn)生。產(chǎn)生。3.3.23.3.2 SSBSSB接收機(jī)的組成接收機(jī)的組成1.SSB1.SSB接收機(jī)的組成框圖接收機(jī)的組成框圖信道部分、頻率產(chǎn)生信道部分、頻率產(chǎn)生部分部分、控制、控制部分部分、電源、電源部分部分各部分的作用：各部分的作用： 1) 1) 輸入輸入及保護(hù)及保護(hù)電路電路: : 2)2)高、中、低放高、中、低放: : 3)3)雙變頻雙變頻電電路路: : 4) 4) 檢波電路檢波電路: : 選擇信號(hào)、抑制干擾、保護(hù)接收機(jī)選擇信號(hào)、抑

9、制干擾、保護(hù)接收機(jī).將將RF(射頻信號(hào)）還原。射頻信號(hào)）還原。第一中頻第一中頻f fi1i1大大抑制鏡頻干擾抑制鏡頻干擾/ /中頻干擾中頻干擾第二中頻第二中頻f fi2i2小小抑制鄰道干擾抑制鄰道干擾放大信號(hào)放大信號(hào).整機(jī)增益主要取決于中放整機(jī)增益主要取決于中放.5) 5) 低放電路低放電路 6) 6) 終端設(shè)備終端設(shè)備 7) AGC7) AGC電路電路 8) 8) 頻率合成器頻率合成器對(duì)對(duì)AF低頻信號(hào)進(jìn)行功率放大。低頻信號(hào)進(jìn)行功率放大。完成對(duì)信號(hào)的最終復(fù)原。完成對(duì)信號(hào)的最終復(fù)原。包括話筒、包括話筒、DSC終端、終端、NBDP終端。終端。維持終端設(shè)備輸出穩(wěn)定。維持終端設(shè)備輸出穩(wěn)定。為混頻和檢波

10、提供穩(wěn)定的本振頻率。為混頻和檢波提供穩(wěn)定的本振頻率。（收發(fā)共用）（收發(fā)共用）2. 2. 對(duì)對(duì)SSBSSB接收機(jī)組成的要求接收機(jī)組成的要求（1 1）（2 2）（3 3）采用兩次變頻方案采用兩次變頻方案-提高中頻、像頻、鄰道選擇性提高中頻、像頻、鄰道選擇性采用高中頻方案采用高中頻方案合理分配接收機(jī)的增益合理分配接收機(jī)的增益第一中頻頻率第一中頻頻率f fi1i133最高接收頻率最高接收頻率fsmaxfsmax（30MHz30MHz）（一般（一般1.51.5倍以上）倍以上）減少組合干擾減少組合干擾提高提高中頻、像頻中頻、像頻選擇性，第二中頻頻率選擇性，第二中頻頻率fi2fi2小小邊帶濾波邊帶濾波抑制抑

11、制鄰道鄰道干擾干擾提高提高鄰道鄰道選擇性選擇性不調(diào)諧式輸入（固定輸入濾波器）不調(diào)諧式輸入（固定輸入濾波器）a.前端增益要小前端增益要小防止自激和非線性引起的選擇性下降防止自激和非線性引起的選擇性下降(非線性干擾非線性干擾).b.中頻和低頻部分承擔(dān)增益大一些中頻和低頻部分承擔(dān)增益大一些滿足整機(jī)放大量的要求滿足整機(jī)放大量的要求.3.3.3 SSB3.3.3 SSB接收機(jī)的主要電路單元接收機(jī)的主要電路單元 1. 1. 輸入電路輸入電路1 1）輸入電路）輸入電路: :2 2）選頻電路）選頻電路: :3 3）保護(hù)電路有多種，供設(shè)計(jì)時(shí)選用。包括：）保護(hù)電路有多種，供設(shè)計(jì)時(shí)選用。包括：天線天線到到高放級(jí)高放

12、級(jí)之間的電路，包括之間的電路，包括選頻選頻和和保保護(hù)電路護(hù)電路，用于選擇信號(hào)、保護(hù)前端放大器，用于選擇信號(hào)、保護(hù)前端放大器，抑制干擾抑制干擾(鏡頻鏡頻中頻中頻交調(diào)交調(diào)互調(diào)互調(diào))。分分調(diào)諧式（可變調(diào)諧式（可變L/CL/C）和和固定不調(diào)諧式固定不調(diào)諧式。固定不調(diào)諧式：固定不調(diào)諧式：分波段固定頻率，有分波段固定頻率，有“倍頻倍頻程程”、“亞倍頻程亞倍頻程”、“半倍頻程半倍頻程”等形式，等形式，簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。對(duì)中頻干擾和像頻干擾抑制效果明顯，但對(duì)對(duì)中頻干擾和像頻干擾抑制效果明顯，但對(duì)鄰道干擾無(wú)能為力。鄰道干擾無(wú)能為力。（1 1）利用白熾燈分壓、氖燈分流。）利用白熾燈分壓、氖燈分流。 白熾

13、燈分壓白熾燈分壓冷態(tài)阻值小，熱冷態(tài)阻值小，熱態(tài)增大。態(tài)增大。燈絲阻值特性：燈絲阻值特性：氖燈分流氖燈分流氖燈起輝特性：氖燈起輝特性：信號(hào)電壓低于起輝電壓時(shí)，信號(hào)電壓低于起輝電壓時(shí)，不起輝，電阻大，分流作用不起輝，電阻大，分流作用小；信號(hào)電壓大于起輝電壓小；信號(hào)電壓大于起輝電壓時(shí)，氖燈內(nèi)發(fā)生氣體電離并時(shí)，氖燈內(nèi)發(fā)生氣體電離并起輝，內(nèi)阻變小，分流作用起輝，內(nèi)阻變小，分流作用增強(qiáng)。增強(qiáng)。（2 2）正反向并聯(lián)二極管雙向限幅。）正反向并聯(lián)二極管雙向限幅。 （3 3）陷波器（又稱雷達(dá)濾波器）陷波器（又稱雷達(dá)濾波器） 相當(dāng)于低通濾波器，主要相當(dāng)于低通濾波器，主要濾除雷達(dá)干擾等高頻信號(hào)。濾除雷達(dá)干擾等高頻信號(hào)

14、。（4 4）電子繼電器）電子繼電器（5 5）選用動(dòng)態(tài)范圍大、耐壓能力強(qiáng)的場(chǎng)效應(yīng)管作）選用動(dòng)態(tài)范圍大、耐壓能力強(qiáng)的場(chǎng)效應(yīng)管作為高放和混頻管。為高放和混頻管。 2.2.高、中、低放大電路高、中、低放大電路放大信號(hào)放大信號(hào): 整機(jī)增益主要取決于中放整機(jī)增益主要取決于中放.增益分配增益分配: a.前端增益要小前端增益要小(無(wú)高放無(wú)高放) b.中頻和低頻部分承擔(dān)增益大一些中頻和低頻部分承擔(dān)增益大一些 3.混頻器混頻器RX混頻器混頻器TX中混頻器工作原理相同中混頻器工作原理相同頻率變換頻率變換SSB RX一般采取兩次變頻一般采取兩次變頻雙重超外差。雙重超外差。4.中頻帶寬選擇電路中頻帶寬選擇電路(在第二混

15、頻器之后的邊帶濾波器) 作用：選擇信號(hào)、抑制鄰道干擾，提高輸出作用：選擇信號(hào)、抑制鄰道干擾，提高輸出信噪比信噪比. 接收接收SSB信號(hào)帶寬的選擇：信號(hào)帶寬的選擇： J3EJ3E、R3ER3E3KHz3KHzA3EA3E、 H3EH3E6KHz6KHzF1B/J2BF1B/J2B（NBDPNBDP、DSCDSC）1KHz 1KHz 5.解調(diào)器解調(diào)器 SSS RX接收多種信號(hào)接收多種信號(hào)采用不同解調(diào)方式：采用不同解調(diào)方式： A3E、H3E 包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器 J3E、R3E、F1B/J2B 同步檢波器同步檢波器 RX面板面板“Clarify”按鍵作用：調(diào)整本振信號(hào)頻率與中頻信號(hào)一按鍵作用：調(diào)整本

16、振信號(hào)頻率與中頻信號(hào)一 致致話音清晰。話音清晰。6.受信終端受信終端 揚(yáng)聲器、耳機(jī)（話音），揚(yáng)聲器、耳機(jī)（話音），NBDP、DSC（電報(bào)）（電報(bào)）7 7、自動(dòng)增益控制（、自動(dòng)增益控制（AGCAGC）電路）電路 1 1）AGCAGC電路的作用電路的作用 當(dāng)接收機(jī)輸入信號(hào)強(qiáng)度變化較大時(shí)，通過(guò)當(dāng)接收機(jī)輸入信號(hào)強(qiáng)度變化較大時(shí)，通過(guò)AGCAGC電路電路 能夠自動(dòng)調(diào)整接收機(jī)的增益（放大量），保持接收機(jī)輸能夠自動(dòng)調(diào)整接收機(jī)的增益（放大量），保持接收機(jī)輸 出信號(hào)功率的平穩(wěn)。出信號(hào)功率的平穩(wěn)。 2 2）AGCAGC電路的分類：電路的分類： 簡(jiǎn)單式簡(jiǎn)單式AGCAGC在整個(gè)輸入信號(hào)范圍內(nèi)部起控在整個(gè)輸入信號(hào)范圍內(nèi)部

17、起控 . .輸入信號(hào)在某一門限電壓輸入信號(hào)在某一門限電壓 之下不起控（之下不起控（u ui iu uminmin）. .當(dāng)當(dāng) u ui iu uminmin 起控起控 . . 延遲式延遲式AGC AGC 4 4）對(duì)）對(duì)AGCAGC電路的要求電路的要求 控制不能使接收信號(hào)產(chǎn)生失真、控制不能使接收信號(hào)產(chǎn)生失真、RXRX工作不穩(wěn)定工作不穩(wěn)定 控制速度要適當(dāng)控制速度要適當(dāng)跟上外來(lái)信號(hào)強(qiáng)弱的變化跟上外來(lái)信號(hào)強(qiáng)弱的變化. . 5 5）SSBSSB接收機(jī)接收機(jī)AGCAGC電路的特點(diǎn)電路的特點(diǎn) SSBSSB接收機(jī)的接收機(jī)的AGCAGC電壓從電壓從邊帶信號(hào)邊帶信號(hào)中提取，建立速中提取，建立速 度要快度要快(10

18、(10-3-3 1010-2-2s) s) 避免信號(hào)的避免信號(hào)的前沿上沖前沿上沖 . . 在講話間歇期間在講話間歇期間AGCAGC電壓要適當(dāng)維持電壓要適當(dāng)維持(20s (20s 30s) 30s) 避免避免噪聲騰起噪聲騰起 通信結(jié)束，通信結(jié)束，AGCAGC電壓電壓( (恢復(fù)恢復(fù)) )結(jié)束要快，以便開(kāi)始下次通信結(jié)束要快，以便開(kāi)始下次通信. . v SSB AGCSSB AGC電路有分辨能力分電路有分辨能力分 辨時(shí)間可在設(shè)備面板選擇辨時(shí)間可在設(shè)備面板選擇： 間歇間歇通信結(jié)束通信結(jié)束 SSBSSB接收機(jī)：邊帶激勵(lì)式接收機(jī)：邊帶激勵(lì)式AGC AGC 時(shí)間常數(shù)選擇時(shí)間常數(shù)選擇“中、慢中、慢”AMAM接收機(jī)：接收機(jī)： 載波激勵(lì)式載波激勵(lì)式AGCAGC 時(shí)間常數(shù)選擇時(shí)間常數(shù)選擇“快快”4.4.組合電臺(tái)日常維護(hù)組合電臺(tái)日常維護(hù)1 1）2 2）3 3）4 4）5 5）6 6） 熟知設(shè)備外部供電情況。當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)能立即切熟知設(shè)備外部供電情況。當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)能立即切斷外部電源。斷外部電源。 使用中應(yīng)使用中應(yīng)留心觀察留心觀察發(fā)射指示燈及顯示窗口，隨時(shí)了發(fā)射指示燈及顯示窗口，隨時(shí)了解設(shè)備的工作狀態(tài)。解設(shè)備的工作