第四章航空电子系统电子教案1(无线电通信部分)

第四章飞机通信系统飞机通信系统的功能：主要用以实现飞机与地面之间、飞机与飞机之间的相互通信，也可用于进行机内通话、广播、记录驾驶舱话音以及向旅客提供视听娱乐信息。飞机通信系统的分类：高频通信系统HFCOMM甚高频通信系统VHFCOMM选择呼叫系统SELCAL音频综合系统AIS（有线系统）飞行内话、客舱内话、勤务内话、旅客广播、旅客娱乐系统、地面呼唤系统、驾驶舱话音记录器2/5/20231电波的传播电磁波：是在空中传播的交变电磁场。f<300000MHZ(300GHZ)的称为无线电波。简称电波。电波的传播方式：不同频率的电磁波由于本身传播规律及地面和大气层的不同影响，形成不同传播方式。天波电离层反射（短波）地波（表面波）沿地球表面传播（中波）空间波包括直达波和地面反射波（超短波）散射波利用电离层或对流层不均匀性而散射传播2/5/20232地波直达波空间波地面反射波天波2/5/20233一、HF通信系统系统概述系统组成与功用单边带工作原理高频通信系统功能方式流程学习要点：高频通信系统的功用、工作频段、工作方式、电波的传播方式？高频通信系统由那几部分组成及功能？高频通信系统为什么要使用天调？高频通信系统功能方式流程如何描述？收发机前面板显示情况？什么是单边带工作原理？（了解）2/5/20234（一）系统概述功用用于实现飞机与地面台之间、飞机与飞机之间的远距离通信。（语音、电报、数据）系统概况电波的传播方式天波（电离层变化影响通信质量）一般飞机装有两套相同的系统保证工作的可靠性工作频段：2----30MHZ

频道间隔

1KHZ工作方式：单边带兼容调幅电源：115VAC400HZ三相2/5/202352/5/20236（二）系统组成与功用系统组成高频控制板2个高频收发机

2部天线调谐耦合器2个垂直安定面前下部两侧高频天线1部垂直安定面前缘2/5/202372/5/20238部件功用

高频控制板

HF控制板用来选择工作频率、工作方式及调节接收灵敏度。功能选择开关可选择“OFF”（关断）位、“USB”(上边带)、“LSB”（下边带）和“AM”（调幅）。“RFSENS”(射频灵敏度)旋纽用来控制接收增益。2/5/202392/5/202310

高频收发机

收发机用于发射和接收载有音频的射频信号前面板：三个故障灯CONTROLINPUTFAIL

灯亮表明来自控制板的输入信号失效LRUFAIL灯亮表明在收发机内部故障KEYINTERLOCK

灯亮表明收发机已被键控如天线调谐耦合器中存在故障此时发射被抑制一个测试电门--静噪/灯试验电门按下静噪抑制失效，此时耳机内可听到噪音，同时三个故障灯亮

一个话筒插孔

一个耳机插孔2/5/202311高频天线调谐耦合器、天线天线调谐耦合器用来在2MHz-30MHz频率范围内调谐，通常它能在2～15秒内，自动地使天线阻抗与传输特性阻抗为50的高频电缆相匹配，使电压驻波比（VSWR）不超过1.3：1使用天调的原因为使天线与收发机的阻抗匹配频率覆盖系数为30MHZ/2MHZ=15天线凹槽天线被设计成使得耦合器能够将天线阻抗与发射机的高频电缆50特性阻抗相匹配

2/5/202312天调的原因------解决阻抗匹配问题在无线电传输中常会遇到负载阻抗与信号源输出阻抗不等的情况，如把它们连在一起就得不到最大输出功率，为此设计了一个网络连接在负载和信号源之间，把实际负载阻抗转换为信号源所需负载，以便得到最大功率。------阻抗匹配天线是发射机的终端，天线的输入阻抗随工作频率变化而变化，由于高频通信系统工作频段覆盖面大，所以天线阻抗变化大，为使发射机阻抗与天线输入阻抗匹配，使发射机输出功率尽可能大的供给天线，必须采用天调。2/5/202313-音频控制板2/5/202314（三）单边带工作原理（补充）AM现行的普通调幅电台是将语言信号加以放大后对载波信号进行调制的。被调制后的射频信号送至天线发射。而接收时使用的是普通的调幅接收机，调幅式发射机是把载波和上、下边带一起发射到空间去的，但是实际上载波仅仅起到运载信号的作用，它本身不包含有用信号，有用的信号是下上边带。

2/5/202315SSB人们想到既然只有上、下边带才包含有用信息，能否不发射载波，只发射上、下边带进行通讯。这种不发射载波，只发射上、下边带（或上、下边带一起发射）的通讯方式称为双边带通讯。但是由于在功率利用和频谱节约等方面双边带仍不够理想，因此发明了只发射一个边带（上边带或下边带）的单边带通讯。尽管单边带通讯是一种高效率的无线电通讯方式，但与调幅通讯制相比，单边带设备要求要很高。优点是节约频谱，节省功率。缺点主要是设备复杂昂贵单边带利多弊少，还是被广泛使用。飞机上单边带和兼容调幅，保证通信的可靠性。2/5/202316兼容调幅——在单边带的基础上注入载波，调制系数小于1。频率幅度幅度幅度频率频率AMSSB兼容调幅2/5/202317（四）高频通信系统功能方式流程归零（HOME）

接收/等待（RCV/STBY）

调谐过程

调谐过程A调谐过程B调谐过程C工作过程

以上正是天线调谐耦合器的四种工作方式2/5/2023182/5/202319A320无线电管理板2/5/202320二、甚高频通信系统系统概述系统组成部件功用系统方块图2/5/202321（一）VHF通信系统概述功用甚高频通讯系统是一种近距离的飞机与飞机之间、飞机与地面电台之间的通讯系统。（双向话音、数据）工作方式AM工作频率118.00----136.975MHZ频率间隔为25KHz

电波的传播方式空间波（直达波）也叫视距传播系统工作电源28VDC机上装有两套或三套相同的系统2/5/202322（二）系统组成及安装位置飞机上一般装有二到三套甚高频通信系统。每套系统都由收发机、控制板、天线组成。天线接收的射频信号经收发机处理后，转换成音频信号，通过遥控电子组件分别送到驾驶舱和选择呼叫系统。发射时，来自驾驶舱的音频信号经收发机处理成射频信号经天线对外辐射。天线用来辐射和接受射频信号刀形天线3套安装位置天线与发射电路阻抗匹配。50Ω（？没有天调？）VHF收发机VHF控制板用于频率选择与测试

VHF-1、-2控制板在P8板VHF-3由ACARS系统提供控制2/5/2023232/5/202324天线安装位置2/5/202325（三）系统部件功用天线VHF天线可在VHF频段发射和接收射频信号。VHF天线称作“刀”形天线，具有50阻抗值，可全向接收和发射。它是接收与发射信号的门户。当天线受潮或绝缘不良时，会使发射机功率降低，通信距离缩短。控制板用于进行频率选择和转换，对相应收发机进行测试等。按下“COMM”测试电门可使静噪电路失效，接收机应有噪声信号输出，从而对接收机进行测试。

同轴旋钮显示窗转换开关2/5/202326VHF收发机可对RF信号进行调制和发射，接收和解调。从而实现话音和数据通讯。前面板各部分功能：“静噪／灯测试”面板上的两个灯进行测试、静噪失效

“测试”收发机进行自测试、对串行数据输入和天线电压驻波比进行测试

绿色的“LRUPASS”灯亮表明收发机自测试正常，

红色的“控制输入失效”灯亮表明来自控制板的输入无效。

上部电压驻波比／功率窗口显示电压驻波比。功率指示控制电门

FWD指示发射DEF指示反射功率

耳机麦克插孔用TEST测试收发机显示情况绿色的“LRUPASS”灯亮，数显窗内读数<2.0--LRU通过测试；红色的“控制输入失效”灯亮--测试失效2/5/202327（四）VHFCOMM系统方块图2/5/202328总结与复习思考题VHF通信系统的基本概况。VHF收发机前面板各部分功能？用TEST测试收发机时显示情况

2/5/202329三、选择呼叫系统系统概况系统组成部件功能系统基本工作原理2/5/2023302/5/202331（一）系统概况选择呼叫系统（SELCAL）功能：向飞行机组提供来自航空公司地面台站的呼叫显示。驾驶员不必连续监听公司通讯频道。航空公司无线网络提供地面台站与飞机间的通讯。每架飞机有不同的四字母代码用于选择呼叫。每个字母等同于不同的单音频信号。地面台站发出适当的单音频呼叫飞机。SELCAL必须靠HF和VHF来接收选择呼叫信息。2/5/202332（二）系统组成与部件功能部件组成1、选择呼叫控制面板后电子板P8上

2、选择呼叫译码器电子设备舱

3、选呼音响警告继电器前电子板P9上

4、（选呼程序开关组件）选择呼叫译码器后面

电源28伏直流电向选择呼叫译码器提供电源。

选择呼叫译码器监视电台系统的单音频信号，如果这些单音频信号与来自程序开关组件的代码相同，译码器则向控制面板送出一信号点亮提示灯，按压提示灯开关则复位译码器通道。译码器也送出一接地信号以吸合选择呼叫音响警告继电器。这将通知组件产生高/低谐音，用于声响提示。2/5/202333

2/5/202334选呼系统外部接口选择呼叫系统与下列部件相连接：—VHF收发机—HF收发机—遥控电子组件—音响警告组件HF和VHF收发机接收来自地面台站的SELCAL音频信号，收发机将收到的音频送往SELCAL译码器。SELCAL音响警告继电器送出28Vdc到REU，REU送出28Vdc到音响警告组件。音响警告组件产生高/低谐音信号用于音响提示。2/5/2023352/5/202336部件功能---选择呼叫控制面板功用提供选择呼叫系统的目视指示和复位操作。控制与指示

当译码器收到正确编码的音频呼叫时，控制板上这一有效的收发机所对应的提醒灯点亮。按压控制板上的灯/开关则对译码器通道进行复位

2/5/202337部件功能---选择呼叫译码器选择呼叫译码器完成下列功能：监视来自VHF和HF通讯收发机的音频信号识别与其代码相同的选择呼叫信号当有呼叫进来时，给出驾驶舱内的视觉和听觉指示对于737–300系列飞机：每架飞机上的四位编码由译码器前面板上的四个拇指开关设定。四个字母码组成为：A-S(I、N、O除外)的任何一个字母。2/5/202338新式的机载选呼译码器已没有任何选择字母的按钮，代替它的是以给定顺序通过选呼外部的程序销钉来完成音频音调对的选择。2/5/2023392/5/202340部件功能----音响警告组件选择呼叫译码器向选择呼叫系统给出提醒信号。音响警告系统产生一声高/低谐音以告知飞行机组有呼叫进来。内部装有：谐音发生器、喇叭、火警警告铃、超速抖杆声装置2/5/202341（三）系统基本工作原理

在选呼译码器上选定飞机呼叫码后，选择呼叫系统就处于待用工作方式。当地面台通过HF、VHF发射机呼叫该机时，飞机上的HF、VHF将收到的信号加到译码器。若地面呼叫代码与飞机代码相同，提示灯亮，音响警告声响。

2/5/202342复习思考题选择呼叫系统功用、基本工作原理系统组成飞机编码组成呼叫信号如何传递2/5/202343

话音记录器(补充)概述话音记录器组件同时收集下列音频信号：－机长麦克和耳机－副驾驶（F／O）麦克和耳机－第一观察员（F／OBS）麦克和耳机－位于驾驶舱话音记录器板上的区域麦克风（收集驾驶舱的声音如话音和音响警告）。它自动抹除通讯数据因而存贮器只储存最近的音频。话音记录器组件存贮器中保留最近120分钟的通讯数据。话音记录器组件从时钟系统接收时间基准。

一个水下定位信标装在话音记录器组件的前面板上。

2/5/202344话音记录器系统构成2/5/2023452/5/2023462/5/202347话音记录器连续记录；－时间－飞行机组通讯－驾驶舱声音话音记录器的壳体具有下列特性：－防水－抗震－防热话音记录器前面板上有一个水下定位信标（ULB）。ULB有助于在水下发现话音记录器。具有下列工作特性：－当在水下时工作－最大工作深度可达20000英尺（6096米）－可在水下工作30天以上－

以每秒一个脉冲的速率发出频率为37.5khz的超声波脉冲话