基本介紹
- 中文名：甚高頻通信系統
- 外文名：VHF COMM
- 所屬類別：移動無線電通信
- 通信方式：話音、圖像、數據
- 套用領域：民航、海事
- 組成：收發機、控制盒、天線
系統簡介,組成,傳輸方式,工作原理,套用,
系統簡介
甚高頻通信系統是供飛機與地面台站、飛機與飛機之間進行雙向話音和數據(數據功能僅在新型飛機上才具備)通信聯絡的裝置。每一個駕駛員通過其中任一系統選擇一個工作頻率後，即可進行發射和接收。甚高頻通信系統採用調幅工作方式，其工作的頻率範圍由118.000MHz 至 151．975MHz(實際使用至136MHz)，頻道間隔的25kHz。由於VHF使用甚高頻無線電波，所以它的有效作用範圍較短，只在目視範圍之內，作用距離隨高度變化，在高度為300米時距離為74公里。是目前（2014年）民航飛機主要的通信工具，用於飛機在起飛、降落時或通過控制空域時機組人員和地面管制人員的雙向語音通信。起飛和降落時期是駕駛員處理問題最繁忙的時期，也是飛行中最容易發生事故的時間，因此必須保證甚高頻通信的高度可靠，所以民航飛機上一般都裝有一套以上的備用系統。
甚高頻通信系統
甚高頻通信系統由收發機、控制盒和天線三部分組成。收發機用頻率合成器提供穩定的基準頻率，信號調製到載波後，通過天線發射出去。接收機從天線上收到信號後，經過放大、檢波、靜噪處理變成音頻信號，輸入駕駛員的耳機。天線一般都安裝在機腹和機背上。
組成
每套VHF系統由一部收發機、控制盒和天線組成。
天線
甚高頻通信系統天線是輻射和接收射頻信號的裝置。天線通常是刀形天線，長度通常為12in。天線與發射電路的阻抗是匹配的，天線通過同軸電纜與甚高頻收發組件相連。甚高頻發射機的輸出阻抗為50Ω。當甚高頻電台天線受潮，或者絕緣不良時會使發射機輸出功率降低，通信距離縮短。
甚高頻通信系統
控制盒
VHF通信控制盒為保證收發機的正常工作和測試系統提供輸入。它包括以下部分：兩個同軸旋鈕用於選擇工作頻率。旋鈕上方有兩個頻率顯示窗，從指示的數字就可知道所選的頻率。
轉換開關：用以選擇兩個預選頻率中的一個頻率。
試驗按鈕：用於檢查接收機工作是否正常。當按下時，靜噪門限電壓被降低，即噪聲抑制電路不起作用，耳機內能聽到噪聲，用以測試接收機。有的控制盒上還有工作頻率指示燈，如果指示燈亮，表示燈下面窗內所選頻率為當時收發機所用工作頻率。
收發機
VHF收發機的前面板上裝有一個“靜噪斷開”按鈕，它與控制盒上的試驗開關並聯，此外還有“耳機”、“話筒”兩插孔。靜噪按鈕供工作者通過超控靜噪控制電路來測試接收機。兩個插孔用於在不使用內話系統的情況下直接在收發機測試收發機。面板上還有一個“發射功率”指示燈。當輸出功率超過10W時，指示燈亮。當發射機受到調製時，指示燈閃亮。在最新生產的收發機上，用功率/電壓駐波比指示器和功率指示器控制開關代替了發射功率指示燈。功率/電壓駐波比指示器是一個兩位數字的七段發光二級管顯示器，它根據功率指示器控制開關的位置進行顯示。反向、正向分別表示反向功率、電壓駐波比或正向功率讀數。
傳輸方式
甚高頻系統採用調幅工作方式，發射機最小發射功率為20W，接收機靈敏度為輸入3/xV(信噪比6dB)。
甚高頻所使用的頻率範圍由118.000～151.975MHZ（實際使用最大頻率為136MHZ），頻率間隔為25KHZ（每25KHZ為一個頻道），這是國際民航組織規定的頻率範圍和頻道間隔。可設定720個頻道由飛機和地面控制台選用，其中121.500MHZ定為遇難呼救的全世界統一的頻道。121.600～121.925MHZ主要用於地面管制。值得注意的是通信信號使用同一頻率，一方傳送完畢後，要停止發射來等待對方信號的進入。
甚高頻傳輸方式的特點是：由於頻率很高，其表面波衰減很快，傳播距離很近，通信距離限制在視線距離內，所以它以空間波傳播方式為主，電波受對流層的影響大；受地形，地物的影響也很大。
工作原理
發射機
甚高頻調幅發射機調幅發射機一般由音頻放大器、振盪器、混頻（調製器）、前臵放大器、高頻功率放大器等組成。
甚高頻調幅發射機
音頻放大器的功能是將音頻電信號進行放大，但是要求其失真及噪音要小。
混頻器是將放大後的音頻信號加在高頻載波信號上面，形成的高頻電磁波調製信號，其包絡與輸入調製信號呈線性關係，目的就是為了增強信息信號的抗噪聲能力。
調製原理：振盪器的主要作用是產生調製器所需的穩定的甚高頻載波信號，一般都採用高性能、低噪聲和高集成度的產品，如頻率合成器。
前臵放大器和功率放大器的作用是把調製後的高頻信號放大，經天線發射到空中。民航常用的設備，使用發射功率一般為10～50W，所以都採用多級放大器。同時由於放大器在放大信號的同時，內部本身也會產生噪聲，所以信號在輸出端較之輸入端的信噪比S/N值要小。
收信機
收信機由高頻放大電路、混頻放大器、振盪器、中放放大器、檢波器、音頻放大器和音頻輸出等組成的。
高頻放大電路是是將天線接收下來的電磁波進行放大、濾波以及自動增益控制等功能。
混頻器是將收到的高頻信號和本機振盪器產生的振盪信號混合生成一個中頻信號，然後送入中頻放大器進行放大。
檢波器目的是在放大後的中頻信號中分離出聲音信號，檢波也叫解調是調製的反過程。
音頻預放和音頻放大，經檢波後的音頻信號經過音頻預放後取出數據信號，送至監控單元。然後將話音信號經過音頻放大器和音頻輸出電路將收到的信號提供給管制員使用。
VHF通信信道（波道）
通話雙方使用同一頻率，一個VHF通信信道，使用一個頻率。一方傳送完畢，停止發射等待接收對方信號。收發信機平時都處於接收狀態。通信方式為半雙工信道。
套用
民航
民航
1、放行
2、地面滑行管制，對所有進離港航空器提供地面管制服務。
管制範圍：為機場活動區內跑道入口等待點、滑行道、聯絡道至停機橋(位)。
3、機場管制，對所有進離港航空器提供空中管制服務。
管制範圍：跑道頭延長線10km左右，跑道中線兩側10km左右，高度300m(含)以下。
4、進近管制，對所有進離港航空器提供空中管制服務。
管制範圍：以機場為中心150km左右，高度6000m(含)。
目前，民航地空通信的保障能力得到了顯著的提高，甚高頻地空通信已成為主要地空通信手段。在機場終端管制範圍內，甚高頻通信可提供塔台、進近、航站自動情報服務、航務管理等通信服務。在航路對空通信方面，隨著在全國大中型機場及主要航路（航線）上的甚高頻共用系統和航路甚高頻遙控台的不斷建設，實現中國東部地區6000米以上空域和其他地區沿國際航路6000米以上空域甚高頻通信覆蓋，在一些繁忙航路上達到了3000米以上的甚高頻通信覆蓋。
海事
甚高頻通信（VHF）是水上移動無線電通信中的一個重要系統，用於近距離通信。其工作頻段是156-174MHZ，屬於VHF頻段。VHF電台是GMDSS中A1航區的主要通信設備，是完成現場通信的主要手段，也是完成駕駛台與駕駛台間通信的手段。
20世紀70年代末，甚高頻通信技術發展迅速，在港口生產中得到廣泛套用。1976年，交通部頒發《關於外輪使用甚高頻無線電話暫行辦法》確定，為改進港口與外輪的通信聯絡，經國務院批准，對外開放港口可向外輪開放甚高頻無線電話業務。1988年SOLAS公約修正案要求，所有總噸位在300總噸以上的船舶必須配備VHF電台。至2005年底，甚高頻設備已成為海上船舶普及率最高的通信設備，幾乎所有的商船、漁船、公務船、遊艇和救生艇都配備甚高頻設備，甚高頻通信是沿海25海里以內船舶安全航行的最為重要的通信保證，是海區沿岸近距離船舶安全通信不可替代的通信手段。
