第四章航空電子系統(tǒng)電子教案1(無(wú)線電通信部分)

第四章飛機(jī)通信系統(tǒng)飛機(jī)通信系統(tǒng)的功能：主要用以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)與地面之間、飛機(jī)與飛機(jī)之間的相互通信，也可用于進(jìn)行機(jī)內(nèi)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(jī)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(nèi)話、客艙內(nèi)話、勤務(wù)內(nèi)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(chǎng)。f<300000MHZ(300GHZ)的稱為無(wú)線電波。簡(jiǎn)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(dá)波和地面反射波（超短波）散射波利用電離層或?qū)α鲗硬痪鶆蛐远⑸鋫鞑?/5/20232地波直達(dá)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(xué)習(xí)要點(diǎn)：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(diào)？高頻通信系統(tǒng)功能方式流程如何描述？收發(fā)機(jī)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(shí)現(xiàn)飛機(jī)與地面臺(tái)之間、飛機(jī)與飛機(jī)之間的遠(yuǎn)距離通信。（語(yǔ)音、電報(bào)、數(shù)據(jù)）系統(tǒng)概況電波的傳播方式天波（電離層變化影響通信質(zhì)量）一般飛機(jī)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：?jiǎn)芜厧Ъ嫒菡{(diào)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(gè)高頻收發(fā)機(jī)

2部天線調(diào)諧耦合器2個(gè)垂直安定面前下部?jī)蓚?cè)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(diào)節(jié)接收靈敏度。功能選擇開關(guān)可選擇“OFF”（關(guān)斷）位、“USB”(上邊帶)、“LSB”（下邊帶）和“AM”（調(diào)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(jī)

收發(fā)機(jī)用于發(fā)射和接收載有音頻的射頻信號(hào)前面板：三個(gè)故障燈CONTROLINPUTFAIL

燈亮表明來自控制板的輸入信號(hào)失效LRUFAIL燈亮表明在收發(fā)機(jī)內(nèi)部故障KEYINTERLOCK

燈亮表明收發(fā)機(jī)已被鍵控如天線調(diào)諧耦合器中存在故障此時(shí)發(fā)射被抑制一個(gè)測(cè)試電門--靜噪/燈試驗(yàn)電門按下靜噪抑制失效，此時(shí)耳機(jī)內(nèi)可聽到噪音，同時(shí)三個(gè)故障燈亮

一個(gè)話筒插孔

一個(gè)耳機(jī)插孔2/5/202311高頻天線調(diào)諧耦合器、天線天線調(diào)諧耦合器用來在2MHz-30MHz頻率范圍內(nèi)調(diào)諧，通常它能在2～15秒內(nèi)，自動(dòng)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(diào)的原因?yàn)槭固炀€與收發(fā)機(jī)的阻抗匹配頻率覆蓋系數(shù)為30MHZ/2MHZ=15天線凹槽天線被設(shè)計(jì)成使得耦合器能夠?qū)⑻炀€阻抗與發(fā)射機(jī)的高頻電纜50特性阻抗相匹配

2/5/202312天調(diào)的原因------解決阻抗匹配問題在無(wú)線電傳輸中常會(huì)遇到負(fù)載阻抗與信號(hào)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(shè)計(jì)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接在負(fù)載和信號(hào)源之間，把實(shí)際負(fù)載阻抗轉(zhuǎn)換為信號(hào)源所需負(fù)載，以便得到最大功率。------阻抗匹配天線是發(fā)射機(jī)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(jī)阻抗與天線輸入阻抗匹配，使發(fā)射機(jī)輸出功率盡可能大的供給天線，必須采用天調(diào)。2/5/202313-音頻控制板2/5/202314（三）單邊帶工作原理（補(bǔ)充）AM現(xiàn)行的普通調(diào)幅電臺(tái)是將語(yǔ)言信號(hào)加以放大后對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的。被調(diào)制后的射頻信號(hào)送至天線發(fā)射。而接收時(shí)使用的是普通的調(diào)幅接收機(jī)，調(diào)幅式發(fā)射機(jī)是把載波和上、下邊帶一起發(fā)射到空間去的，但是實(shí)際上載波僅僅起到運(yùn)載信號(hào)的作用，它本身不包含有用信號(hào)，有用的信號(hào)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(jìn)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(gè)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(wú)線電通訊方式，但與調(diào)幅通訊制相比，單邊帶設(shè)備要求要很高。優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約頻譜，節(jié)省功率。缺點(diǎn)主要是設(shè)備復(fù)雜昂貴單邊帶利多弊少，還是被廣泛使用。飛機(jī)上單邊帶和兼容調(diào)幅，保證通信的可靠性。2/5/202316兼容調(diào)幅——在單邊帶的基礎(chǔ)上注入載波，調(diào)制系數(shù)小于1。頻率幅度幅度幅度頻率頻率AMSSB兼容調(diào)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(diào)諧過程

調(diào)諧過程A調(diào)諧過程B調(diào)諧過程C工作過程

以上正是天線調(diào)諧耦合器的四種工作方式2/5/2023182/5/202319A320無(wú)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(jī)與飛機(jī)之間、飛機(jī)與地面電臺(tái)之間的通訊系統(tǒng)。（雙向話音、數(shù)據(jù)）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(dá)波）也叫視距傳播系統(tǒng)工作電源28VDC機(jī)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(jī)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(jī)、控制板、天線組成。天線接收的射頻信號(hào)經(jīng)收發(fā)機(jī)處理后，轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)，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(shí)，來自駕駛艙的音頻信號(hào)經(jīng)收發(fā)機(jī)處理成射頻信號(hào)經(jīng)天線對(duì)外輻射。天線用來輻射和接受射頻信號(hào)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(diào)？）VHF收發(fā)機(jī)VHF控制板用于頻率選擇與測(cè)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(hào)。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(hào)的門戶。當(dāng)天線受潮或絕緣不良時(shí)，會(huì)使發(fā)射機(jī)功率降低，通信距離縮短。控制板用于進(jìn)行頻率選擇和轉(zhuǎn)換，對(duì)相應(yīng)收發(fā)機(jī)進(jìn)行測(cè)試等。按下“COMM”測(cè)試電門可使靜噪電路失效，接收機(jī)應(yīng)有噪聲信號(hào)輸出，從而對(duì)接收機(jī)進(jìn)行測(cè)試。

同軸旋鈕顯示窗轉(zhuǎn)換開關(guān)2/5/202326VHF收發(fā)機(jī)可對(duì)RF信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和發(fā)射，接收和解調(diào)。從而實(shí)現(xiàn)話音和數(shù)據(jù)通訊。前面板各部分功能：“靜噪／燈測(cè)試”面板上的兩個(gè)燈進(jìn)行測(cè)試、靜噪失效

“測(cè)試”收發(fā)機(jī)進(jìn)行自測(cè)試、對(duì)串行數(shù)據(jù)輸入和天線電壓駐波比進(jìn)行測(cè)試

綠色的“LRUPASS”燈亮表明收發(fā)機(jī)自測(cè)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(wú)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(jī)麥克插孔用TEST測(cè)試收發(fā)機(jī)顯示情況綠色的“LRUPASS”燈亮，數(shù)顯窗內(nèi)讀數(shù)<2.0--LRU通過測(cè)試；紅色的“控制輸入失效”燈亮--測(cè)試失效2/5/202327（四）VHFCOMM系統(tǒng)方塊圖2/5/202328總結(jié)與復(fù)習(xí)思考題VHF通信系統(tǒng)的基本概況。VHF收發(fā)機(jī)前面板各部分功能？用TEST測(cè)試收發(fā)機(jī)時(shí)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(jī)組提供來自航空公司地面臺(tái)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)提供地面臺(tái)站與飛機(jī)間的通訊。每架飛機(jī)有不同的四字母代碼用于選擇呼叫。每個(gè)字母等同于不同的單音頻信號(hào)。地面臺(tái)站發(fā)出適當(dāng)?shù)膯我纛l呼叫飛機(jī)。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(shè)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(guān)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(tái)系統(tǒng)的單音頻信號(hào)，如果這些單音頻信號(hào)與來自程序開關(guān)組件的代碼相同，譯碼器則向控制面板送出一信號(hào)點(diǎn)亮提示燈，按壓提示燈開關(guān)則復(fù)位譯碼器通道。譯碼器也送出一接地信號(hào)以吸合選擇呼叫音響警告繼電器。這將通知組件產(chǎn)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(jī)—HF收發(fā)機(jī)—遙控電子組件—音響警告組件HF和VHF收發(fā)機(jī)接收來自地面臺(tái)站的SELCAL音頻信號(hào)，收發(fā)機(jī)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(chǎn)生高/低諧音信號(hào)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(fù)位操作。控制與指示

當(dāng)譯碼器收到正確編碼的音頻呼叫時(shí)，控制板上這一有效的收發(fā)機(jī)所對(duì)應(yīng)的提醒燈點(diǎn)亮。按壓控制板上的燈/開關(guān)則對(duì)譯碼器通道進(jìn)行復(fù)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(jī)的音頻信號(hào)識(shí)別與其代碼相同的選擇呼叫信號(hào)當(dāng)有呼叫進(jìn)來時(shí)，給出駕駛艙內(nèi)的視覺和聽覺指示對(duì)于737–300系列飛機(jī)：每架飛機(jī)上的四位編碼由譯碼器前面板上的四個(gè)拇指開關(guān)設(shè)定。四個(gè)字母碼組成為：A-S(I、N、O除外)的任何一個(gè)字母。2/5/202338新式的機(jī)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(diào)對(duì)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(hào)。音響警告系統(tǒng)產(chǎn)生一聲高/低諧音以告知飛行機(jī)組有呼叫進(jìn)來。內(nèi)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(jī)呼叫碼后，選擇呼叫系統(tǒng)就處于待用工作方式。當(dāng)?shù)孛媾_(tái)通過HF、VHF發(fā)射機(jī)呼叫該機(jī)時(shí)，飛機(jī)上的HF、VHF將收到的信號(hào)加到譯碼器。若地面呼叫代碼與飛機(jī)代碼相同，提示燈亮，音響警告聲響。

2/5/202342復(fù)習(xí)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(jī)編碼組成呼叫信號(hào)如何傳遞2/5/202343

話音記錄器(補(bǔ)充)概述話音記錄器組件同時(shí)收集下列音頻信號(hào)：－機(jī)長(zhǎng)麥克和耳機(jī)－副駕駛（F／O）麥克和耳機(jī)－第一觀察員（F／OBS）麥克和耳機(jī)－位于駕駛艙話音記錄器板上的區(qū)域麥克風(fēng)（收集駕駛艙的聲音如話音和音響警告）。它自動(dòng)抹除通訊數(shù)據(jù)因而存貯器只儲(chǔ)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(shù)據(jù)。話音記錄器組件從時(shí)鐘系統(tǒng)接收時(shí)間基準(zhǔn)。

一個(gè)水下定位信標(biāo)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(gòu)成2/5/2023452/5/2023462/5/202347話音記錄器連續(xù)記錄；－時(shí)間－飛行機(jī)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(gè)水下定位信標(biāo)（ULB）。ULB有助于在水下發(fā)現(xiàn)話音記錄器。具有下列工作特性：－當(dāng)在水下時(shí)工作－最大工作深度可達(dá)20000英尺（6096米）－可在水下工作30天以上－

以每秒一個(gè)脈沖的速率發(fā)出頻率為37.5khz的超聲波脈沖話