使用多信道vhf無(wú)線電的減少的飛行器vhf通信天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及一種使用多信道VHF無(wú)線電的減少的飛行器VHF通信天線。
【背景技術(shù)】
[0002]蜂窩無(wú)線基站能夠使用單天線同時(shí)支持與多個(gè)信道上的多個(gè)移動(dòng)用戶進(jìn)行雙向通信而沒(méi)有在信道之間的干擾?？缧诺栏蓴_的避免是可能的，因?yàn)檫@些蜂窩無(wú)線頻帶被分成用于發(fā)射和接收的分離的頻帶(稱為頻分雙工操作)，或者將相同的頻帶和信道用于發(fā)射和接收但是信道被劃分成在時(shí)間上同步的發(fā)射和接收時(shí)隙從而使得所有信道同時(shí)發(fā)射或接收(稱為時(shí)分雙工操作)。通過(guò)設(shè)計(jì)蜂窩系統(tǒng)從而避免相互干擾，于是蜂窩無(wú)線基站可以使用共享同一天線的多信道發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來(lái)在多個(gè)信道上同時(shí)地發(fā)射和/或接收。
[0003]商用航空甚高頻(VHF)通信(COM)頻帶尚未以這樣的方式來(lái)規(guī)劃，其中單天線可以用于同時(shí)支持多個(gè)信道上的雙向通信。航空VHF COM頻帶占用從118MHz到137MHz的范圍。VHF COM頻帶被劃分成這樣的信道，即對(duì)于任何單一雙向COM鏈路，同一信道必須用于發(fā)射或接收。每個(gè)信道可以用來(lái)與使用即按即說(shuō)(push-to-talk)規(guī)則的多個(gè)語(yǔ)音用戶通信或者用于其中發(fā)射站在將消息發(fā)射到另一用戶前必須首先感測(cè)信道是否正被使用的數(shù)據(jù)鏈路通信。這樣避免了共享同一信道的各種用戶之間的干擾。然而，當(dāng)必須支持不同信道上的同時(shí)語(yǔ)音與數(shù)據(jù)通信時(shí)，在信道之間進(jìn)行協(xié)調(diào)以避免干擾是不可能的。因此，飛行器通常被配備3個(gè)VHF無(wú)線電(rad1)和3個(gè)VHF天線,其中每個(gè)無(wú)線電/天線對(duì)被用來(lái)支持單語(yǔ)音或數(shù)據(jù)COM鏈路。3個(gè)天線必須被分離足夠遠(yuǎn)從而使得當(dāng)從一個(gè)無(wú)線電/天線對(duì)進(jìn)行發(fā)射時(shí)，從該天線的發(fā)射將不會(huì)妨礙其它附近的無(wú)線電/天線對(duì)上的接收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)實(shí)施例中，多信道通信系統(tǒng)包括兩天線無(wú)線電設(shè)備。所述無(wú)線電設(shè)備還包括具有至少一個(gè)左VHF無(wú)線電的左VHF無(wú)線電單元，所述至少一個(gè)左VHF無(wú)線電中的每一個(gè)包括左VHF無(wú)線電收發(fā)機(jī)，該左VHF無(wú)線電收發(fā)機(jī)包括配置成接收航空VHF通信頻帶中的所有語(yǔ)音信道和數(shù)據(jù)信道的左寬帶多信道接收機(jī)。所述至少一個(gè)左VHF無(wú)線電被配置成經(jīng)由通信地耦合所述左VHF無(wú)線電單元的左天線而在至少任何兩個(gè)語(yǔ)音信道和一個(gè)數(shù)據(jù)信道上進(jìn)行通信。所述兩天線無(wú)線電設(shè)備還包括具有至少一個(gè)右VHF無(wú)線電的右VHF無(wú)線電單元。所述至少一個(gè)右VHF無(wú)線電中的每一個(gè)包括右VHF無(wú)線電收發(fā)機(jī)。所述右VHF無(wú)線電收發(fā)機(jī)包括配置成接收航空VHF通信頻帶中的所有語(yǔ)音信道和數(shù)據(jù)信道的右寬帶多信道接收機(jī)，所述至少一個(gè)右VHF無(wú)線電配置成在至少任何兩個(gè)語(yǔ)音信道和一個(gè)數(shù)據(jù)信道上進(jìn)行通信，所述右VHF無(wú)線電單元經(jīng)由雙向串行總線通信地耦合到所述左VHF無(wú)線電單元。右天線通信地耦合到所述右VHF無(wú)線電單元。多信道通信系統(tǒng)還包括配置成選擇所述左VHF無(wú)線電單元或右VHF無(wú)線電單元來(lái)連接到音頻接口設(shè)備的音頻控制面板，耦合到所述左VHF無(wú)線電單元和右VHF無(wú)線電單元的無(wú)線電調(diào)諧面板，被配置成為兩個(gè)語(yǔ)音信道中的每一個(gè)選擇語(yǔ)音通信頻率、提供控制信號(hào)指示左無(wú)線電單元或右無(wú)線電單元在語(yǔ)音通信與數(shù)據(jù)通信之間切換，以及耦合到可視接口設(shè)備的數(shù)據(jù)鏈路管理單元，該數(shù)據(jù)鏈路管理單元配置成為所述數(shù)據(jù)信道選擇數(shù)據(jù)通信頻率、顯示所接收的上行鏈路數(shù)據(jù)消息和生成下行鏈路數(shù)據(jù)消息。
【附圖說(shuō)明】
[0005]應(yīng)當(dāng)理解，附圖僅僅描繪示例性實(shí)施例并且因此不應(yīng)被認(rèn)為對(duì)范圍進(jìn)行限制，通過(guò)使用附圖，將用附加的特殊性和細(xì)節(jié)來(lái)描述該示例性實(shí)施例，在附圖中:
圖1圖示出使用具有窄帶發(fā)射機(jī)的兩個(gè)可重新配置的VHF無(wú)線電的3信道通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例；
圖2圖示出采用寬帶多信道接收機(jī)和窄帶單載波發(fā)射機(jī)的VHF無(wú)線電的一個(gè)實(shí)施例；圖3圖示出使用具有寬帶多載波發(fā)射機(jī)的兩個(gè)可重新配置VHF無(wú)線電的3信道通信系統(tǒng)的替換實(shí)施例；
圖4圖示出采用寬帶多信道接收機(jī)和寬帶多載波發(fā)射機(jī)的VHF無(wú)線電的一個(gè)實(shí)施例； 圖5圖示出使用兩組冗余VHF無(wú)線電的3信道通信系統(tǒng)的替換實(shí)施例；
根據(jù)一般慣例，各種所述特征未按比例繪制而是將其繪制成突出與示例性實(shí)施例相關(guān)的具體特征。
【具體實(shí)施方式】
[0006]如果完全可能的話，實(shí)現(xiàn)充分的天線分離以在較小的飛行器上支持在2個(gè)VHF語(yǔ)音信道和I個(gè)數(shù)據(jù)鏈路信道上的同時(shí)操作是非常困難的。因此，在未來(lái)規(guī)劃將語(yǔ)音和數(shù)據(jù)鏈路兩者用于空中交通管制通信的情況下，存在對(duì)設(shè)計(jì)一種使得可能用少于3個(gè)VHF天線支持在3個(gè)或更多VHF信道上的同時(shí)語(yǔ)音與數(shù)據(jù)操作的裝置的需要。另一方面，較大飛行器已經(jīng)能夠支持使用3個(gè)無(wú)線電/天線對(duì)的3個(gè)VHF信道上的同時(shí)操作。除了具有支持3個(gè)語(yǔ)音或數(shù)據(jù)信道上的同時(shí)操作的能力之外，使用3個(gè)無(wú)線電的益處之一是調(diào)度(dispatch)一個(gè)無(wú)線電失效并且仍然能夠支持語(yǔ)音和數(shù)據(jù)鏈路通信情況下的飛行器的能力。因此，盡管未來(lái)的飛機(jī)設(shè)計(jì)將受益并且歡迎所需要的VHF天線的數(shù)目減少，但是它將不得不以這樣的方式完成，其中保持調(diào)度在一個(gè)VHF無(wú)線電失效情況下的飛行器的能力。
[0007]在下面的詳細(xì)描述中，參考形成其一部分的附圖，并且其中作為例證示出了具體的說(shuō)明性實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以利用其它實(shí)施例并且可以做出邏輯的、機(jī)械的和電氣的改變。此外，繪制圖形和說(shuō)明書(shū)中呈現(xiàn)的方法不應(yīng)被解釋為限制其中單個(gè)步驟可以被執(zhí)行的順序。因此，下面的詳細(xì)描述不應(yīng)以限制性意義進(jìn)行。
[0008]圖1圖示出使用兩個(gè)VHF無(wú)線電100的3信道通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。該3信道通信系統(tǒng)包括兩個(gè)天線:左天線105和右天線107。兩個(gè)天線被配置成與語(yǔ)音信道VHFl111和VHF2 113以及數(shù)據(jù)信道VHF3 115進(jìn)行雙向通信。左天線105被耦合到寬帶(WB)多信道VHF無(wú)線電101 (左無(wú)線電)。右天線107被耦合到寬帶多信道VHF無(wú)線電103 (右無(wú)線電)。無(wú)線電101和103耦合到音頻控制面板141、無(wú)線電調(diào)諧面板143和數(shù)據(jù)鏈路管理單元145。
[0009]由左無(wú)線電101發(fā)射和接收的音頻信號(hào)被耦合到音頻控制面板141，作為對(duì)于發(fā)射信號(hào)的音頻I輸入131，和用于接收信號(hào)的音頻I輸出133。由右無(wú)線電103發(fā)射和接收的音頻信號(hào)被耦合到音頻控制面板141，作為用于發(fā)射信號(hào)的音頻2輸入127，和用于接收信號(hào)的音頻2輸出129。音頻控制面板141選擇要被連接到音頻接口設(shè)備的VHF無(wú)線電。在一個(gè)實(shí)施例中，該音頻接口設(shè)備是用于通過(guò)VHF無(wú)線電的語(yǔ)音COM的飛行員或副駕駛員的音頻頭戴耳機(jī)151。
[0010]由無(wú)線電101和103發(fā)射或接收的數(shù)據(jù)被耦合到在用于接收的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸出線137和用于數(shù)據(jù)發(fā)射的數(shù)據(jù)輸入線135上的數(shù)據(jù)鏈路通信管理單元(CMU) 145。數(shù)據(jù)鏈路通信管理單元145主管(host)數(shù)據(jù)鏈路應(yīng)用，控制用于以數(shù)據(jù)模式操作的無(wú)線電信道的頻率的選擇、以及管理使用小鍵盤(pán)或其它可視接口設(shè)備153構(gòu)成的下行鏈路數(shù)據(jù)消息和所接收的上行鏈路數(shù)據(jù)消息的顯示?？梢暯涌谠O(shè)備153可以實(shí)施為能夠顯示圖形內(nèi)容的任何顯示單元。合適的示例性顯示單元包括但不限于與FMS/FMC本身相關(guān)聯(lián)的顯示器、多功能顯示器(MFD)、多用途控制顯示器單元(MCDU)，和/或與CMU/CMF相關(guān)聯(lián)的顯示器。用于實(shí)施顯示單元620的合適技術(shù)包括但不限于陰極射線管(CRT)顯示器、有源矩陣液晶顯示器(IXD)、無(wú)源矩陣IXD或等離子體顯示單元。
[0011]無(wú)線電101和103還經(jīng)由頻率和模式選擇線139耦合到無(wú)線電調(diào)諧面板143。無(wú)線電調(diào)諧面板143被用來(lái)為要以語(yǔ)音模式操作的每個(gè)無(wú)線電信道在118-137MHZ頻帶中選擇VHF語(yǔ)音COM頻率，并經(jīng)由控制信號(hào)根據(jù)需要而在語(yǔ)音和數(shù)據(jù)模式之間選擇和切換每個(gè)操作信道的操作模式。
[0012]無(wú)線電101和103包括配置成接收118-137MHZ VHF COM頻帶中的所有語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信道的寬帶VHF接收機(jī)。軟件定義的(defined)解調(diào)器能夠同時(shí)處理無(wú)線電調(diào)諧面板上選擇的任何兩個(gè)語(yǔ)音信道和由數(shù)據(jù)鏈路管理單元選擇的一個(gè)數(shù)據(jù)信道。此外，軟件定義的數(shù)據(jù)鏈路和音頻接口功能能夠在由左和右接收機(jī)/解