R&S甚高频系统原理及调试

第四章 接收机工作原理
五、音频处理


数模转换（D/A）后的音频信号经过两级带通滤波放 大器放大后，输出到遥控接口X9，送到遥控盒或者 内话设备中。 带通音频放大器的输出受静噪信号的控制。静噪功 能就是严格地滤除过度的背景噪音，消除或抑制在 没有接收到音频信号时背景噪音，使接收机保持寂 静。
第五章 操作与调试
频率合成器的组成




频率合成器主要由频率合成器、VCO、微处理器、预分频器和环路滤波 器组成锁相环频率合成器，产生电台所需的载波主频。 含有三个VCO，对应三个频段。由微处理器根据所选频率范围给出VCO 的选择信号，相应的调谐电压加到了压控振荡器的变容二极管上，改变 电容量改变频率。 锁相环电路N202由主要由分频器M和相位检测电路组成。分频器将 10MHz时钟信号根据分频比M分频，得到基准频率，分频比M由微处理 器根据设置的频率来控制。相位检测电路将固定分频的输出信号与基准 频率信号进行相位检测，输出相位差信号，控制VCO的振荡频率。 调谐稳定后，环路滤波器会输出一个稳定的直流电压，VCO的输出频率 就会在这个电压的控制下保持恒定。
四、调制部分
调制部分由两部分组成：数字部分和模拟部分。 数字部分：微处理器、程序存储、数据存储、地址译码和 相应的外设组成。 主要功能：状态监视、参数修改和存储、数据存储和工作 电压监视。 模拟部分：音频选择和滤波器选择、功率和调制度设置、 控制环放大器和采样信号处理。
第三章 发射机工作原理

第一章 技术规范
二、主要技术指标
环境性能 （1）防雷设施齐全，天线的安装场地，信号线和电源 线要有防雷装置。 （2）机房的接地电阻小于4Ω. 电磁环境 防护间距：调频电台＞ 6000M 500KV高压输电线＞300M

第二章 系统组成与原理
一、组 成
VHF系统通常由以下几部分组成： VHF收发信机、信号传输部分、终端部分和监控部分 （1）VHF收发信机：VHF收发信机、天线、腔体滤波 器、分支与切换器及多路耦合器。 （2）信号传输部分：相关的配线架，以及适合远距离 传输的MODEM。 （3）终端部分：内话系统、遥控盒。 （4）监控部分：GV201和监控电脑。
第三章 发射机工作原理
锁相环频率合成器的原理框图

输出信号的频率F0=(N/M)Fi 改变分频比N就可以改变锁相环输出的频率，数字和计算机技 术的应用可以使VHF电台的改频变得轻松和方便。
Fi
晶振 ÷M
Fr= Fi/M
鉴相器 环路滤波器
压控振荡器 VCO
Fo
÷N
Fn= Fo/N
第三章 发射机工作原理
发射机结构
接收机结构
第二章 系统组成与原理
VHF收发信机的性能要求





模块化电路 面板设有工作频率和工作状态指示 具有AC、DC供电接口并且具有自动切换功能 静噪功能并且可调 射频接口为50Ω不平衡 收发自动转换功能 对空广播的VHF收发信机具有24小时射频发射 发射机具有长发限制功能 具有遥控接口 具有BITE功能，对重要部件自动进行检测和显示
第三章 发射机工作原理
六、显示单元
主要功能： 与前面板的测试开关相配合，显示功率、调制度和驻 波比VSWR。 显示电源工作状态(AC/DC/Vop)。 产生1KHz测试音频。 接口输入音频信号的预处理。
第四章 接收机工作原理
以接收机EU230为例，整个接收机共分为：前 置放大器、混频器、二级中放、频率合成器 、音频放大和数字处理部分组成。 二次超外差式接收机,采用固定中频, 提高接 收机的选择性;多级中放,可提高中频放大量, 使接收机灵敏度得到提高; 提高接收机抑制 干扰的能力。
一、操作

M：调制度指示 P：载波功率指示 VSWR：驻波比指示 TEST：自检测试正常 VOP：工作电压正常 AC：交流电源正常
第五章 操作与调试
一、操作
第五章 操作与调试

MOD+1：AM和FM调制方式选择。 MOD+2：话音和数据方式选择（调制信号）。 MOD+3：本地和遥控工作方式选择。 MOD+4：频道选择（人工/预置/扫描）。 MOD+5：频偏设置。 MOD+6：功率选择（高功率/低功率/正常功率）。 MOD+7：静噪信号（开/关）。 MOD+8：进入设置模式。 MOD+9：自检测试。 ENT：输入开关。
五、接口单元
接口单元位于设备后部，在后部的右侧。通常可以看到四个 外部接口，即遥控接口X9、监控接口X8、外接滤波器接口 X7和外接功放接口X6。 在后部的左侧，可以看到AC和DC电源接口以及天线接口。 主要功能： 外部音频的输入和输出（遥控盒和内话系统）。 外接系统监控计算机。 外接扩展设备。（自调谐滤波器和功放单元） 电源以及天线接口
第三章 发射机工作原理
四、调制部分
调制模块是发射机的核心部分。其主要功能是： 音频信号的选择：遥控调制音频、本地调制音频和 测试音频。 音频信号的处理。 检测信号的处理。 数据存储与数据加载。
第三章 发射机工作原理
四、调制部分
调制 (Modulation)是频谱的搬移过程。由携带信息的电信号

第二章 系统组成与原理
A Simple ATC system
Radar
TR
Analogue emergency voice link Mode 3 A/D
TX MUX
RX
VCSS/遥控盒
MUX
第二章 系统组成与原理
收发信机的三种结构：



收发一体机：收发共用一根天线，共用一个射频端口，收发 同频，半双工。 例如：XU220、GTR100 收发一体机：收发共用一根天线，使用不同射频端口，收发 同频，半双工。 例如：XU251、DTR100 收发分开设备：收发使用不同天线，使用不同射频端口，收 发频率可设为同频或异频，全双工或半双工。 例如：SU250/EU231、T6T/T6R

第一章 技术规范
二、主要技术指标
发射机技术指标 （1）载波功率：10~100W （2）射频阻抗：50Ω （3）调制度：85% （4）失真度：<5% （MOD=90%，F=1000Hz)

第一章 技术规范
二、主要技术指标
天线 （1）极化方式：垂直极化 （2）特性阻抗： 50Ω不平衡 腔体滤波器 （1）插入损耗：<1.5dB （2）阻带衰减：＞20dB（±500KHz） （3）反向损耗：＞20dB
第三章 发射机工作原理
三、功放组件




Hale Waihona Puke Baidu
功放组件主要完成音频信号的调制，并且放大到足 够高的功率输出到天线，同时产生功放的偏置电流 和正反向功率采样信号。 功放部分主要由一级预放、二级驱动放大和输出级， 其特点是宽带设计、不用调谐。 谐波滤波器用来抑制发射频率的谐波分量；定向耦 合器用来采样输出信号的正向功率和反向功率的采 样信号。 静态电流补偿电路为各级功放提供偏置电流。
第三章 发射机工作原理
以发射机XU250A为例，整个发射机共分为： 电源模块、频率合成器、功放模块、调制 模块、显示板、接口模块。 详见发射机方框图。

第三章 发射机工作原理
一、电源模块：

交直流自动切换，电瓶浮充 产生各种工作电压（+24V 、+18V、±10V、+8V、+5V) 过温保护 工作电压的过流保护 产生AC、DC工作指示灯信号。
第二章 系统组成与原理
发射过程 在管制席位，管制员的语音信号通过内话系统、传 输系统、最后送到VHF站点的发射机（TX），在 发射机内进行AM调制、放大、滤波后通过天线辐 射出去。 接收过程 射频信号通过VHF接收机天线接收后，在接收机内 进行一系列的处理，如滤波、放大、混频、检波后， 得到音频信号，再通过传输系统、内话系统送到管 制席位
去控制高频振荡信号的某一参数，使该信号按照电信号的规 律而变化的一种处理方式。 振幅调制(AM)——受控制的参数是高频振荡的振幅，称为振 幅调制，简称调幅。已调波信号称为调幅波。 频率调制FM是用调制信号去调制载波的频率。 相位调制PM是用调制信号去调制载波的相位。



解调 (Demodulation)调制的逆过程，它的作用是将已调波信
过温保护的过程：由温敏开关S1和V4构成。当温度 超过80度时，S1开关闭合，使稳压管V3截止，切断 +24V工作电压，达到保护整机的目的。
第三章 发射机工作原理
二、频率合成器
频率合成是指用一个高精度、高稳定度的标准信号频率， 经过一系列算术运算，产生有相同稳定度和精确度的大量离 散频率的技术 。 由于锁相环具有良好的窄带滤波特性，输出的波形纯净， 并且在环路锁定后输出频率的温度稳定度和时间稳定度与基 准频率相同。 这些优点使锁相环频率合成器成为当前最主要的频率合 成器，尤其是把大规模数字锁相集成电路和微处理器结合起 来，使频率合成器实现更方便，性能更好 。
第五章 操作与调试
3、检查VSWR
a、将收发信机转换到本地LOC状态。 b、将测试开关分别放置到VSWR位置和PTT位置。 c、此时TEST显示窗显示值即为驻波比VSWR的值。
第五章 操作与调试

前面板的液晶窗指示（发射机）
第五章 操作与调试

前面板的液晶窗指示（接收机）
第五章 操作与调试

第一章 技术规范
二、主要技术指标
系统指标： 工作频率：VHF频段118MHz~144MHz 频率准确度：信道间隔25KHz下为2×10-6 信道间隔：12.5KHz、25KHz、8.33KHz。 工作模式：半双工 工作种类：A3E 收发转换时间：≤20ms

第一章 技术规范
二、主要技术指标
接收机技术指标 （1）灵敏度：接收机输入RF电平≤1.5μv （SIND=10dB，MOD=30%，F=1000Hz） （2）镜像抑制≤80dB （3）中频抑制≤90dB （4）总失真<5% （MOD=30%，F=1000Hz，RFlevel=50 μV~0.5V） （5）接收机带宽：6dB≥±7.5KHz
CMS54综合测试仪
第五章 操作与调试

选择界面
第五章 操作与调试

发射机测试界面
第五章 操作与调试

接收机测试界面
R&S甚高频系统原理及调试
目 录
第一章 技术规范 第二章 系统组成与原理 第三章 发射机原理 第四章 接收机原理 第五章 操作与调试
第一章 技术规范
一、基本任务



对民用航空器实施机场地面滑行管制和飞行各个阶 段的空中交通管制。 航空公司的运行控制。 提供终端区情报和航空气象信息的广播通信。 搜寻、救援、救生和应急情况下的特殊通信。
第五章 操作与调试
1、检查调制度MOD
a、将收发信机转换到本地LOC状态。 b、将测试开关分别放置到m位置和TONE位置。 c、此时TEST显示窗显示值即为调制度m的值。
2、检查功率pc/w
a、将收发信机转换到本地LOC状态。 b、将测试开关分别放置到pc/w位置和PTT位置。 c、此时TEST显示窗显示值即为功率pc/w的值。

第四章 接收机工作原理
一、前置放大器
由三级带通放大器构成，频率范围被限制在 118MHz~144MHz之内，提高了接收机的灵敏度和选 择性。同时，根据输入RF信号的强弱，自动调整信 号电平的衰减量。
二、混频器
采用二级混频器和两个本振，第一级本振采用了 频率合成器形式，根据键盘输入的频率值，自动调 整第一级本振的振荡频率。第二级本振采用固定频 率34.975MHz。
号变换为携有信息的电信号。
第三章 发射机工作原理
四、调制部分
第三章 发射机工作原理
四、调制部分

调幅波通常由载波分量UC和边带分量±1/2MUC组成
第三章 发射机工作原理
四、调制部分
调制的作用： 有利于信号的传送和接收 节省频谱资源 提高信号质量 缩短天线尺寸
第三章 发射机工作原理
第四章 接收机工作原理
三、中频放大器
第一级中放的中心频率是35.25MHz，第二级中放 的中心频率是455KHz。
四、数字电路


完成中频的数字化处理。对455KHz的中频信号进行 A/D转换和数字正交解调，输出解调音频信号。 由数模转换器D40和数字信号处理器A1组成。实现 了中频信号的滤波、边带分离、放大解调、静噪分 离和AGC控制等功能 。