(转)机组话筒卡阻那点事儿 VHF、单边带以及其他

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我的做法是:“天上的飞机都检查一下话筒!谁压话筒了/all
stations,check your transmitter,it’s
AM: Amplitude Modulation称为调幅,航空频段采用AM而不是采用FM,大概是因为FM具有遮蔽效应,就是一个比你信号强的信号,可以完全把你的信号盖住,而调幅不是,即使对方信号比我强,但我还是能在接收端听到微弱的信号,也就是说不能完全把弱信号盖住,而这点对于航空来说很重要,如果遇到了一个强的干扰,还不至于完全通信中断。
速度=波长*频率
c=f *λ
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VHF Very high frequency (甚高频)
是指频带由30 MHz 到 300
MHz的无线电电波,VHF多数是用作电台及电视台广播,同时又是航空和航海的沟通频道。
VHF主要是作较短途的传送,和高频(HF)不同的是,电离层通常不会反射VHF的信号,而且甚高频常常会受环境因素(如:地形)影响其信号。
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【B737 VHF通信系统】
VHF
通信系统为机组提供声音与数据的视距通信。VHF
通信系统可用于飞机与飞机之间,飞机与地面站之间的通信。
VHF 通信无线电调谐频度范围为118.00
至136.975MHz。VHF无线电用于发射机接收话音通信。
VHF通信系统工作频率为118.00MHz至136.975MHz,8.33KHz的间隔只在这些频段内适用:
- 118.000-121.400
- 121.600-123.050
- 123.150-136.475
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关于VHF和UHF信号的远距离传播
30MHZ以下的短波段(HF段)无线电信号是依靠电离层的反射进行远距离的传播,传播的距离可以由数百公里至上万公里,由于电离层本身的特殊性,正常情况下电离层对高于40MHZ的无线电信号的反射是很微弱的,绝大部分信号会穿透电离层射入太空。所以通常情况下,40MHZ以上的无线电信号基本上都是沿直线方式传播,传播的距离一般在一、二百公里以内,也就是我们常说的在“视距”范围内传播。
但是在电离层和大气层(对流层)的特殊条件下,40MHZ以上的VHF和UHF信号可以沿地球表面传播到数百公里以外,我们通常把这种超“视距”的传播称为远距离传播。有时,VHF段的无线电信号也可以通过电离层的特殊条件反射,传播到几千公里以外,这种传播我们可以称为超远距离传播。无线电波的“视距”传播,远距离传播,超远距离传播的机理是不相同的。
一、视距传播
无线电波基本是沿直线方式由发射端传播到接收端。
二、远距离传播
40MHZ以上的VHF和UHF无线电信号在数百公里范围内的传播,主要是由地球表面附近大气层(对流层)的特性变化造成的,主要是两种传播方式。
1、大气波导传播
VHF和UHF段的无线电波在对流层的大气中传播时,当大气层出现特殊的条件时,会随大气层的温度、气压、水份分布不同而发生折射,造成传播途径的弯曲和改变,从而形成传播无线电波的良好通道,这种传播通道通常称为“大气波导”。利用大气波导可以把VHF和UHF的无线电信号传播到几百公里之外,而且信号也比较稳定。一般在夏天雨后初晴的稳定天气,容易在大气层里形成大气波导。在沿海地区,当陆地上干燥的热空气团向海上移动后,也容易产生大气波导。大气波导一般在低纬和中纬地区产生的比较多,尤其是沿海地区和海面上出现的更多。由大气波导传播的信号比由电离层反射传播的信号稳定,大气波导往往可以连续保持几个小时。这对我们无线电爱好者和BCL接收FM广播和TV伴音是一个挑战,一般情况下大气波导对UHF段的信号好于VHF段的信号,所以这对偏爱玩对讲机的无线电爱好者也是一个挑战。
2、对流层散射传播
在对流层没有形成大气波导的传播条件下,在距FM和TV电台150-400公里的范围内,也经常能收到电台的信号,这是由于对流层中的不均匀体引起无线波的散射造成的。对流层中的不均匀体是由空气形成的许多旋涡状湍流气团,在地面发射天线辐射的电磁波照射下,每一个不均匀体就象一个无源反射天线一样反射电磁波,把地面发射的无线电波传播到远方。这种传播我们把它称做对流层散射传播。
需要强调的是:对流层对无线电波的散射是随时存在的,但是受气象条件的变化影响,它的特性变化也是很大的,导致接收场强的变化也是很大的,从而造成远程接收的随机性。另外,对流层散射传播的无线电信号强度较小,往往需要用高增益的定向天线和高灵敏度的接收机才能接收。而且夏季的传播场强要比冬季大,早晚的传播场强比中午好。此外,对流层散射传播的频率在100MHZ以上时的效果比较好。大气波导传播和对流层传播都与接收当地附近的气象条件变化规律有关,这可以通过长期实践来摸索接收季节和接收时间的规律。
三、超远距离传播
无线电爱好者都知道,在距地球表面60公里一1000公里的高空,存在的大气层叫电离层,而且电离层也有分层结构,各层的高度和电子密度状态也不同,国际上常常这样划分:距地球表面55公里一85公里的一层叫做D层,85公里一150公里的一层叫E层,150公里一200公里的一层叫F1层,200公里以上叫F2层。由于电离层的电子密度特别大,所以能反射无线电波,从而实现远距离无线电通信,但电离层在正常情况下只能反射40MHZ以下的无线电波,高于40MHZ的无线电波会穿透电离层射向太空。
但当电离层的电子密度异常时,会出现电子密度很高的特殊区域,电离层的这些特殊区域会反射频率高于40MHZ的无线电波,而且是密度越高,反射的频率也越高,最高时可以反射150MHZ的无线电波,这就是FM电台和VHF的超远距离传播机理。当电离层的电子密度异常区出现在F2层时,其反射频率可达60MHZ,传播距离可达2500公里一5000公里,这种情况在太阳活动的高峰年份或电离层受到扰动时容易出现,另外,在冬季的白天也经常出现。
当电离层的电子密度异常区出现在E层时,其电子密度可以比周围正常E层的电子密度大几十倍到几百倍,此时可反射100MHZ一150MHZ的频率,传播距离可达到1000公里一2500公里。E层异常区传播的信号场强比较高,接收时比较容易,有时用普通收音机和对讲机就可以收到远方的FM台和对讲机的信号。E层异常区的出现也是具有随机性,一般在中纬度地区的夏季白天有50%一70%的时间出现,赤道地区几乎白天都存在。
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单边带
单边带调制(SSB)是从一般双边带凋幅制(AM)发展而来的。一般通信系统中,载波经音频信号调制后,包含载波频率和上、下两个边带,这两个边带均能用来传输信息。通常传递信号,仅需要一个边带就足够了,但在一般的通信系统中,往往把载波频率和上、下边带一起发送出去,这样在载波和另一边带中消耗了发射功率中的大部分功率,而且还要占用较宽的通信频带。为了提高通信效率和节约通信频带,在通信时,可将载波和另一边带去掉,只发送一个边带,这种通信方式就称为单边带通信。
单边带通信的优点是:1、节省功率;2、节约频带;3、由于单边带发射机不发送载频,提高了保密性。其缺点是设备比较复杂。
单边带通信可以用于有线载波电话,无线电话、传真、电视和数据传输等方面,目前最常用于有线载波电话和远距离点对点短波无线电通信。
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长波主要靠地波传播,传播比较稳定。因为它波长长,地波传播中不容易受到地面障碍物的影响,它的传播距离相当远,其传播距离依不同的传播介质、辐射功率和波长可以达到数百千米到数千千米 ( 中波广播靠地波传播距离一般在直径几百千米以内,而且中波波长比较长,不容易受到建筑物等障碍的影响;而短波靠天波传播距离往往数千千米,甚至上万千米,它在传播过程中,容易受到大气层及阻挡物的影响)。在传播介质方面,地表传播对长波阻抗大,损耗就大;而在海面上传播对长波阻抗小,损耗小。固定辐射功率下,波长越长,地表对长波的阻抗越小,损耗越小,长波的地波所能传送的距离越远。频率下降到相当低的程序时,如100kHz时,在这波长下,地球表面及电离层(离地表约50—400千米)之间,恰似一导波管,很容易使这信号传遍半个地球;频率再低一点,信号甚至可以跑遍地球。这对远距离通信来说,是很有利的,所以,长波与中短波相比,更有利于远距离通信。因此,世界各地,依然有些强功率的长波电台运行着,因为不管白天、黑夜、任何季节,这长波信号都可以很可靠地波传送到极远的地方 .