船舶短波通信技术概述与常见故障分析

2020-01-02陈小平

数字通信世界 2020年3期

陈小平

（中船电子科技（三亚）有限公司，三亚 572000）

在船舶系统组成中，通信系统起着船舶内、外信息交互的作用，随着船舶远距离航行能力的提升，短波通信技术在船舶通信系统中的应用更加普遍。为此，了解船舶短波通信技术及其常见故障的排除方法，对保证船舶通信系统稳定与船舶航行安全有着极其重要的意义。

1 短波通信技术概述

所谓短波通信技术，是指波长在10m～100m之间的电磁波，根据电磁波波长（L）与频率（f）的关系，对应频率在30MHz～3MHz的范围内，以此类电磁波作为载体，实现信息传递的功能。其结构组成包括供电系统、发射机、天线、接收机四大单元，经发射机发出的电磁波信号经电离层反射后可弱化地球曲率对电磁波直线传播距离的限制，由对方相同体制接收机接收处理。因此，船舶在海上航行的过程中，短波通信可以充分利用高空电离层实现远距离通信，提高沟通效率和稳定性。

2 船舶短波通信系统常见故障分析及处理

作为船舶通信系统的重要组成单元，短波通信系统的可靠性将直接影响船舶的整体作战效能，因此，关于船舶短波通信系统常见故障的分析，能够帮助装备使用人员准确定位多类型故障点位，并在短时间内排出相应故障，使系统工作状态恢复正常。

2.1 短波通信系统供电故障

短波通信系统供电故障可分为两种，一种是系统无法正常加电，另一种则是系统可正常供电，发射机、接收机供电异常。首先，短波通信系统无法正常加电需要分析短波通信系统的供电模式，区分舰电直接供电与不间断电源供电差异，利用电压表测量输入端电压值，若该电压值偏低，则需要对供电系统进行检查，否则，需要检查短波通信系统电源板、供电回路是否完好，更换损坏的板件；其次，检查发射机、接收机输入电压，同时检查发射开关工作情况，更换存在故障的板件与电子元器件。

2.2 短波天线故障

在短波通信系统的实际使用过程中，通信故障的出现在所难免，由于短波天线多为外部裸露安装，受船舶摇晃、振动、海水腐蚀等外部因素影响，因此，短波天线故障的几率较大。若检查发射机与接收机工作状态均正常的情况下，则故障点可以定位在天线，具体检查与排故方法如下所示：

检查外观短波通信天线外观，若存在明显裂痕、腐蚀等，则需要更换新的天线。若天线外观良好，无裂痕与腐蚀痕迹，则检查短波通信天线线缆连接端子是否正常，通过测量通断的方式确定线缆接头状态，若线缆接头连接异常，则更换线缆接头，若线缆接头通断正常，进一步排查天线阻抗大小，若阻抗测量值与标准值相差较大，则需要检查天线连接情况，或者是直接更换天线。

例如，冬季低纬度地区船舶向高纬度地区航行过程中，受温度变化的影响，短波通信系统的稳定性明显下降，其主要是由于环境温度快速下降，天线接插件热胀冷缩导致部分元器件损坏而接触不良，此时，则需要将备用元器件在室外环境中放置一段时间后再进行更换。同时，为避免这一情况，则需要采取有效的保温措施，使环境温度变化曲线更加平缓，短波天线接插件应力逐步释放。

2.3 短波通信噪声

在船舶短波通信系统的实际使用过程中，经常遇到各种频率的噪音，进而严重影响通信质量，尤其是多种噪音混合的情况下，难以将有用信息从中分辨出来。短波通信噪音的形成有多种原因，具体包括以下三个方面：

2.3.1 干扰噪音

外部空间电磁环境与内部电路产生的干扰会耦合进放大电路，短波通信系统将没有规律的电磁波信号以声音的形式进行展现，进而表现为噪音。在此情况下，可检查输入端滤波单元是否正常，尤其是滤波电容工作状态，若滤波单元失效，则需要更换滤波单元将外部干扰信号滤除，使其无法进入放大电路。

2.3.2 接地与屏蔽故障

船舶短波通信系统中的设备与其他设备一样，由于对交变信号（交流电压、磁场）等较为敏感，为弱化此类信号对其产生的影响，则需要做好接地与屏蔽工作。在短波通信系统噪音较为明显的情况下，需要检查设备接地情况，在确保接地良好的基础上，避免与其它同类型设备共用接地端子。屏蔽问题是船舶短波通信噪音的一个重要影响因素，在处理因屏蔽导致的噪音问题时，除避免因共用接地端子导致的干扰信号进入短波通信系统外，还应当重点关注各高频电路中容性电子元器件在超阈值电压工作时的损耗情况，及时更换出现爆浆、漏液等现象的容性电子元器件。