第三章 船用MF HF 通信设备-3.

1、GMDSS 原理与业务 模块一：地面通信系统 模块二：卫星通信系统 模块三：船舶通信业务 模块一模块一 地面通信地面通信系统系统子模块一子模块一 GMDSS GMDSS概论概论子模块二子模块二 无线电波的传播无线电波的传播子模块三子模块三 船舶船舶MF/HFMF/HF通信设备通信设备子模块四子模块四 船用船用VHFVHF通信设备通信设备子模块五子模块五 NAVTEX NAVTEX、SARTSART、及船舶备用电源、及船舶备用电源第三章第三章船用船用MF/HFMF/HF通信设备通信设备 子模块三子模块三 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发射机发射机 3.3 3.3 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB接收机接收机3.4 NBDP3.4 NBDP终端设备终端设备3.5 MF/HF DSC3.5 MF/HF DSC终端设备终端设备3.6 3.6 船舶常用的中短波天线船舶常用的中短波天线 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发射机发射机 3.3 3.3 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB接收机接收机3.4 NBDP3.4 NBDP终端设备终端设备3.5 MF/HF DSC3.5 MF/HF DSC终端设备终端设备3.6 3

3、.6 船舶常用的中短波天线船舶常用的中短波天线3.3 3.3 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB接收机接收机3.3.1 3.3.1 接收机的作用和主要技术指标接收机的作用和主要技术指标 1.概述概述1 1） 作用作用 2）接收种类：）接收种类：SSB（J3E、R3E、H3E）、）、AM、F1B/J2B2.2.接收机主要技术指标接收机主要技术指标 1) 1) 灵敏度灵敏度选择信号选择信号放大信号放大信号变换信号变换信号指在满足一定输出信噪比，并使终端设备能获得有效工作的指在满足一定输出信噪比，并使终端设备能获得有效工作的信号功率的前提下，接收天线上所必须感应的最小信号强度。信号功率的前

4、提下，接收天线上所必须感应的最小信号强度。SSB接收机信噪比应达到接收机信噪比应达到3:110:1量级。量级。是衡量接收机接收微弱信号能力的指标。是衡量接收机接收微弱信号能力的指标。 2) 2) 选择性选择性 （1 1）单信号选择性）单信号选择性( (又称小信号选择性又称小信号选择性) ) 定义：定义：中频选择性：中频选择性：指接收机选择有用信号、抑制干扰的能力。指接收机选择有用信号、抑制干扰的能力。单信号选择性指对特定频率干扰信号的抑制能力。单信号选择性指对特定频率干扰信号的抑制能力。主要包括：主要包括：中频、像频、邻道中频、像频、邻道选择性。选择性。接收机对中频干扰的抑制能力就是中频选择性

5、。接收机对中频干扰的抑制能力就是中频选择性。它是指外来干扰信号的频率恰好等于接收机中它是指外来干扰信号的频率恰好等于接收机中频信号的频率，并通过多种途径进入接收机的频信号的频率，并通过多种途径进入接收机的信号通道，经中频放大和检波后在输出端形成信号通道，经中频放大和检波后在输出端形成的干扰。的干扰。 像频选择性：像频选择性：接收机对像频干扰的抑制能力就是像频选择性。接收机对像频干扰的抑制能力就是像频选择性。 当外来干扰信号当外来干扰信号(fn)的频率与有用信号的频率与有用信号(fs)的频率在频的频率在频率轴上相对本振信号率轴上相对本振信号(fL)对称时，将对有用信号产生干对称时，将对有用信号产

6、生干扰。而就好比以为平面镜所成的像，故称为像频干扰扰。而就好比以为平面镜所成的像，故称为像频干扰 ： fL-fs=fi fn-fL=fifsfLfn邻道选择性：邻道选择性：决定因素：决定因素：滤波器：滤波器：抑制相邻电台干扰的能力。抑制相邻电台干扰的能力。邻道选择性的好坏，主要取决于中放滤波效邻道选择性的好坏，主要取决于中放滤波效果的好坏。果的好坏。衡量滤波效果，用矩形系数指标。衡量滤波效果，用矩形系数指标。 Kr=f 0.1/f 0.71 理想情况理想情况Kr=1GMDSS要求接收机中放滤波器的矩形系数应为要求接收机中放滤波器的矩形系数应为24。（2 2）多信号选择性：）多信号选择性：阻塞干

7、扰：阻塞干扰：互调干扰：互调干扰：交调干扰：交调干扰：倒易混频干扰：倒易混频干扰：又称大信号选择性，指对由强干扰又称大信号选择性，指对由强干扰引起的多种频率干扰的抑制能力。引起的多种频率干扰的抑制能力。由于非线性作用，强干扰使由于非线性作用，强干扰使RXRX放大器、混放大器、混频器工作进入饱和区、截止区，阻塞信道频器工作进入饱和区、截止区，阻塞信道的现象。的现象。由有用信号和干扰信号交叉调制产生。由有用信号和干扰信号交叉调制产生。干扰信号与有用信号同时出现，同时消失。干扰信号与有用信号同时出现，同时消失。由于由于放大器、混频器的放大器、混频器的非线性作用，两个非线性作用，两个或多个干扰信号相互

8、调制，产生的组合频或多个干扰信号相互调制，产生的组合频率落入有用信号的通带内而形成的干扰。率落入有用信号的通带内而形成的干扰。强干扰与弱本振相混强干扰与弱本振相混产生。产生。3.3.23.3.2 SSBSSB接收机的组成接收机的组成1.SSB1.SSB接收机的组成框图接收机的组成框图信道部分、频率产生信道部分、频率产生部分部分、控制、控制部分部分、电源、电源部分部分各部分的作用：各部分的作用： 1) 1) 输入输入及保护及保护电路电路: : 2)2)高、中、低放高、中、低放: : 3)3)双变频双变频电电路路: : 4) 4) 检波电路检波电路: : 选择信号、抑制干扰、保护接收机选择信号、抑

9、制干扰、保护接收机.将将RF(射频信号）还原。射频信号）还原。第一中频第一中频f fi1i1大大抑制镜频干扰抑制镜频干扰/ /中频干扰中频干扰第二中频第二中频f fi2i2小小抑制邻道干扰抑制邻道干扰放大信号放大信号.整机增益主要取决于中放整机增益主要取决于中放.5) 5) 低放电路低放电路 6) 6) 终端设备终端设备 7) AGC7) AGC电路电路 8) 8) 频率合成器频率合成器对对AF低频信号进行功率放大。低频信号进行功率放大。完成对信号的最终复原。完成对信号的最终复原。包括话筒、包括话筒、DSC终端、终端、NBDP终端。终端。维持终端设备输出稳定。维持终端设备输出稳定。为混频和检波

10、提供稳定的本振频率。为混频和检波提供稳定的本振频率。（收发共用）（收发共用）2. 2. 对对SSBSSB接收机组成的要求接收机组成的要求（1 1）（2 2）（3 3）采用两次变频方案采用两次变频方案-提高中频、像频、邻道选择性提高中频、像频、邻道选择性采用高中频方案采用高中频方案合理分配接收机的增益合理分配接收机的增益第一中频频率第一中频频率f fi1i133最高接收频率最高接收频率fsmaxfsmax（30MHz30MHz）（一般（一般1.51.5倍以上）倍以上）减少组合干扰减少组合干扰提高提高中频、像频中频、像频选择性，第二中频频率选择性，第二中频频率fi2fi2小小边带滤波边带滤波抑制抑

11、制邻道邻道干扰干扰提高提高邻道邻道选择性选择性不调谐式输入（固定输入滤波器）不调谐式输入（固定输入滤波器）a.前端增益要小前端增益要小防止自激和非线性引起的选择性下降防止自激和非线性引起的选择性下降(非线性干扰非线性干扰).b.中频和低频部分承担增益大一些中频和低频部分承担增益大一些满足整机放大量的要求满足整机放大量的要求.3.3.3 SSB3.3.3 SSB接收机的主要电路单元接收机的主要电路单元 1. 1. 输入电路输入电路1 1）输入电路）输入电路: :2 2）选频电路）选频电路: :3 3）保护电路有多种，供设计时选用。包括：）保护电路有多种，供设计时选用。包括：天线天线到到高放级高放

12、级之间的电路，包括之间的电路，包括选频选频和和保保护电路护电路，用于选择信号、保护前端放大器，用于选择信号、保护前端放大器，抑制干扰抑制干扰(镜频镜频中频中频交调交调互调互调)。分分调谐式（可变调谐式（可变L/CL/C）和和固定不调谐式固定不调谐式。固定不调谐式：固定不调谐式：分波段固定频率，有分波段固定频率，有“倍频倍频程程”、“亚倍频程亚倍频程”、“半倍频程半倍频程”等形式，等形式，简化电路结构。简化电路结构。对中频干扰和像频干扰抑制效果明显，但对对中频干扰和像频干扰抑制效果明显，但对邻道干扰无能为力。邻道干扰无能为力。（1 1）利用白炽灯分压、氖灯分流。）利用白炽灯分压、氖灯分流。 白炽

13、灯分压白炽灯分压冷态阻值小，热冷态阻值小，热态增大。态增大。灯丝阻值特性：灯丝阻值特性：氖灯分流氖灯分流氖灯起辉特性：氖灯起辉特性：信号电压低于起辉电压时，信号电压低于起辉电压时，不起辉，电阻大，分流作用不起辉，电阻大，分流作用小；信号电压大于起辉电压小；信号电压大于起辉电压时，氖灯内发生气体电离并时，氖灯内发生气体电离并起辉，内阻变小，分流作用起辉，内阻变小，分流作用增强。增强。（2 2）正反向并联二极管双向限幅。）正反向并联二极管双向限幅。 （3 3）陷波器（又称雷达滤波器）陷波器（又称雷达滤波器） 相当于低通滤波器，主要相当于低通滤波器，主要滤除雷达干扰等高频信号。滤除雷达干扰等高频信号

14、。（4 4）电子继电器）电子继电器（5 5）选用动态范围大、耐压能力强的场效应管作）选用动态范围大、耐压能力强的场效应管作为高放和混频管。为高放和混频管。 2.2.高、中、低放大电路高、中、低放大电路放大信号放大信号: 整机增益主要取决于中放整机增益主要取决于中放.增益分配增益分配: a.前端增益要小前端增益要小(无高放无高放) b.中频和低频部分承担增益大一些中频和低频部分承担增益大一些 3.混频器混频器RX混频器混频器TX中混频器工作原理相同中混频器工作原理相同频率变换频率变换SSB RX一般采取两次变频一般采取两次变频双重超外差。双重超外差。4.中频带宽选择电路中频带宽选择电路(在第二混

15、频器之后的边带滤波器) 作用：选择信号、抑制邻道干扰，提高输出作用：选择信号、抑制邻道干扰，提高输出信噪比信噪比. 接收接收SSB信号带宽的选择：信号带宽的选择： J3EJ3E、R3ER3E3KHz3KHzA3EA3E、 H3EH3E6KHz6KHzF1B/J2BF1B/J2B（NBDPNBDP、DSCDSC）1KHz 1KHz 5.解调器解调器 SSS RX接收多种信号接收多种信号采用不同解调方式：采用不同解调方式： A3E、H3E 包络检波器包络检波器 J3E、R3E、F1B/J2B 同步检波器同步检波器 RX面板面板“Clarify”按键作用：调整本振信号频率与中频信号一按键作用：调整本

16、振信号频率与中频信号一 致致话音清晰。话音清晰。6.受信终端受信终端 扬声器、耳机（话音），扬声器、耳机（话音），NBDP、DSC（电报）（电报）7 7、自动增益控制（、自动增益控制（AGCAGC）电路）电路 1 1）AGCAGC电路的作用电路的作用 当接收机输入信号强度变化较大时，通过当接收机输入信号强度变化较大时，通过AGCAGC电路电路 能够自动调整接收机的增益（放大量），保持接收机输能够自动调整接收机的增益（放大量），保持接收机输 出信号功率的平稳。出信号功率的平稳。 2 2）AGCAGC电路的分类：电路的分类： 简单式简单式AGCAGC在整个输入信号范围内部起控在整个输入信号范围内部

17、起控 . .输入信号在某一门限电压输入信号在某一门限电压 之下不起控（之下不起控（u ui iu uminmin）. .当当 u ui iu uminmin 起控起控 . . 延迟式延迟式AGC AGC 4 4）对）对AGCAGC电路的要求电路的要求 控制不能使接收信号产生失真、控制不能使接收信号产生失真、RXRX工作不稳定工作不稳定 控制速度要适当控制速度要适当跟上外来信号强弱的变化跟上外来信号强弱的变化. . 5 5）SSBSSB接收机接收机AGCAGC电路的特点电路的特点 SSBSSB接收机的接收机的AGCAGC电压从电压从边带信号边带信号中提取，建立速中提取，建立速 度要快度要快(10

18、(10-3-3 1010-2-2s) s) 避免信号的避免信号的前沿上冲前沿上冲 . . 在讲话间歇期间在讲话间歇期间AGCAGC电压要适当维持电压要适当维持(20s (20s 30s) 30s) 避免避免噪声腾起噪声腾起 通信结束，通信结束，AGCAGC电压电压( (恢复恢复) )结束要快，以便开始下次通信结束要快，以便开始下次通信. . v SSB AGCSSB AGC电路有分辨能力分电路有分辨能力分 辨时间可在设备面板选择辨时间可在设备面板选择： 间歇间歇通信结束通信结束 SSBSSB接收机：边带激励式接收机：边带激励式AGC AGC 时间常数选择时间常数选择“中、慢中、慢”AMAM接收机：接收机： 载波激励式载波激励式AGCAGC 时间常数选择时间常数选择“快快”4.4.组合电台日常维护组合电台日常维护1 1）2 2）3 3）4 4）5 5）6 6） 熟知设备外部供电情况。当出现异常时应能立即切熟知设备外部供电情况。当出现异常时应能立即切断外部电源。断外部电源。 使用中应使用中应留心观察留心观察发射指示灯及显示窗口，随时了发射指示灯及显示窗口，随时了解设备的工作状态。解设备的工作