集美大学GMDSS第五节 VHF通信设备(2)

1、 第五节 VHF通信设备 5.1 船用VHF通信概述一、VHF通信原理采用调频（FM）体制。 所谓调频，是用已调信号的频率变化来携带信息的调制方式。2. 调频波为等幅变频波。其频带宽度： 1）理论带宽1. 调频波的旁频分量，理论上为无穷多个，故其理论带宽为无穷大。 2）工程带宽 在工程上，一般将最外的两条谱线选到未经调制时载波幅度的0.15(功率为0.15=0.02)时的频谱宽度,作为调频波的带宽,用Bf表示。 (1)宽带调频时，即调频指数mf1时, Bf2(mf+1)F =2(f+ F ) f为频偏 (2)窄带调频时,即mf1时(取1对旁频) Bf2F (与AM调制带宽接近) 3. 调频制特

2、点 1）频率调制为非线性调制，与SSB不同， 它不是频谱简单的线性搬移。 2）尽管调频波的幅度与未调制前载波的 幅度一致，仍为等幅波，但调频波中 载波功率减小了。调制后，原来在载 波中的功率被分散到旁频中去了。4. 调频方法 1）直接调频法：直接用调制信号去控制振荡器的工作状态，改变其振荡频率，以产生调频信号。实际应用中，广泛采用变容管晶体振荡器来实现直接调频。 2）间接调频法：利用调相电路经适当转换而获得调频波。所谓调相，是指载波的瞬时相位受调制信号的控制而改变。二、VHF通信特点范围受限。 1）极限值不超过100n mile，正常值约 为25n mile。 2）VHF很适合建立以岸台为中心

3、的近 距离蜂窝式通信网。 3）为消除网组间的干扰，必须限制发射功率。 一般岸台额定功率为50w，而船台则要求 小于25w。一般在625w之间，并应能减1. 小到1w。2. 天线尺寸小。 船用VHF工作在156174MHz范围，波长小于2m，故天线尺寸也小，船台易于架设在桅杆或烟囱顶上，岸台易于采用方向性很强的定向天线。3. 抗干扰能力强。 因为调频接收机中，输出信噪比与mf有关。 Mf加大，输出信噪比也增大。4. 接收机存在门限效应，需有静噪功能。 所谓门限效应，是指当Si/Ni低于门限时，其So/No明显下降，使扬声器中出现S/N恶化的现象。 为保持工作环境的安宁，当Si/Ni低于门限时，应

4、切断扬声器的输出；而当Si/Ni高于门限时，再恢复扬声器的输出。这就是静噪电路的作用，该电路放在解调之后。5. 占用频带宽，波段利用率低。三、工作种类调频（调相）单路无线电话，用F3E或G3E来表示。利用副载波调制的单路调频（调相）自动接收报，用F2B或G2B来表示。四、VHF通信的工作方式单工：双方交替进行发射。分为同频单 工和异频单工。1. CCIR建议，水上船舶间通信只能使用同频单工方式。2. 双工：双方同时进行收发操作。双工方 式必须使用差频进行。 规定：(1)船岸通信可用同频单工，也 可用异频准双工； (2)岸台采用船台设备时,只能使用 同频单工方式; (3)船岸公众通信网用户通信，

5、 只能使用准双工方式；3. 准双工：岸台采用双工操作，而船台为 节省能源和减小辐射，仍是按 下发射键打开发射机，松开时 关闭发射机，只是接收机一直 处于接收状态。 5.2 船用VHF电台的组成一、基本组成组成原则 1)VHF设备应包括: CH16无线电话国际遇险与安全频道 CH70VHF DSC国际遇险与安全频道 CH76指定用于NBDP、数据通信和 传真通信1. 2)无论岸台或船台,均应包括发射机、接收机和天线三部分。船台收发机合在一起，岸台收发机可分设。 3)船台设备应包括: (1) 天线在内的收发机; (2) 机身附控制装置,可分设一个或多个; (3) 送受话器、扬声器、DSC终端设备；

6、 (4) 能在CH70连续守听的DSC值守机。2. 组成框图双工器控制单元发射机接收机显示器面板单元键盘打印机DSC送受话器3. 工作原理 1) 单工时, 天线轮流接通收、发机，由 继电器完成。 2) 双工时，天线同时接通收、发机，但 收、发频率间必须要有一定的频率间 隔。规定收、发频率间隔为4.6MHz， 并采用双工滤波器进行收、发隔离。二、主要技术要求频带和信道 船台发射频带: 156.025157.425MHz1. 岸台发射频带: 156.050162.025MHz 其收发间隔为4.6MHz，相邻信道间隔为25kHz。 共划分出57个信道，其中单工信道20个，双工信道35个，保护信道2个

7、，AIS1和AIS2两个接口（87和88信道）。 信道编号为128，6088为国际信道，即ITU信道。 编号88以上，可设私人信道。2. 载波输出功率 VHF设备的输出功率以载波功率来衡量。 载波功率是指在无调制时，发射机在工作频率上一个射频周期中供给其标准负载的平均功率。3. 频率偏差 指调频波瞬时频率的最大值或最小值与中心频率的差值。 通常在正常工作条件下，所限定的频率偏差，称最大频偏。 VHF设备的最大频偏为5kHz。（特指VHF无线电话通信）4. 调制音频的频带应限于3000Hz以下。5. 采用预加重和去加重技术 1）为防止高音频信号在传输过程中丢 失，以改善信噪比，提高话音传输 质量

8、，在发射机中需对音频信号进 行处理，采用预加重技术，就是为 提高话音中的高音频分量。 说明：鉴频器输出的噪声随频率升高而 增大，导致高音频区S/N下降，使 高音频信号丢失。 2）在接收机中相应地把高音频电压削弱，称为去加重。 6. 灵敏度：一般为1V左右。 三、VHF主要电路静噪电路1）作用 在无信号或信号电平低于门限电平而引起接收机输出信噪比急剧下降时，自动将低放闭锁，使扬声器不发声，以保持安静。当信号电平高于门限时，再自动解锁，正常接收。2）技术要求 （1）静噪灵敏度要高。信号消失，立1. 即闭锁；信号出现，立即解锁。 （2）要防止误动作。即在收到脉冲式强 干扰时，不解锁。 （3）静噪电路

9、的接入对其他电路不应有 影响，不降低整机的灵敏度。3）电路的组成鉴频器静噪开关低放直流放大噪声检波噪声放大噪声提取 (1) 噪声提取电路为选频放大器，用于提 取噪声； (2) 噪声具有随机性，频带很宽。故为防 止讲话时静噪电路误动作，噪声提取 频率应远高于话音频率的高端；同时， 还应远离第二中频（455kHz），一般 应低于第二中频的1/10。所以，噪声 提取频率一般定在645kHz之内。 (3) 噪声检波器应具有足够大的时间常数， 以防误动作。 (4) 静噪电路可视情况接在鉴频器之前或 之后，并由面板开关控制。2. 双值守原理1）SOLAS公约规定，有VHF的船舶，在水上时应在CH16保持连续的守听。但同时还有其他业务联系，也需守听相关信道。故VHF设备必须同时能守听两个或两个以上的信道。2）技术要求 (1) 对双信道或多个信道顺序接收； (2) 关断双值守电路，接收机应能自动 转换到与发射机相应的信道上；