使用多信道vhf无线电的减少的飞行器vhf通信天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种使用多信道VHF无线电的减少的飞行器VHF通信天线。
【背景技术】
[0002]蜂窝无线基站能够使用单天线同时支持与多个信道上的多个移动用户进行双向通信而没有在信道之间的干扰。跨信道干扰的避免是可能的，因为这些蜂窝无线频带被分成用于发射和接收的分离的频带(称为频分双工操作)，或者将相同的频带和信道用于发射和接收但是信道被划分成在时间上同步的发射和接收时隙从而使得所有信道同时发射或接收(称为时分双工操作)。通过设计蜂窝系统从而避免相互干扰，于是蜂窝无线基站可以使用共享同一天线的多信道发射机和接收机来在多个信道上同时地发射和/或接收。
[0003]商用航空甚高频(VHF)通信(COM)频带尚未以这样的方式来规划，其中单天线可以用于同时支持多个信道上的双向通信。航空VHF COM频带占用从118MHz到137MHz的范围。VHF COM频带被划分成这样的信道，即对于任何单一双向COM链路，同一信道必须用于发射或接收。每个信道可以用来与使用即按即说(push-to-talk)规则的多个语音用户通信或者用于其中发射站在将消息发射到另一用户前必须首先感测信道是否正被使用的数据链路通信。这样避免了共享同一信道的各种用户之间的干扰。然而，当必须支持不同信道上的同时语音与数据通信时，在信道之间进行协调以避免干扰是不可能的。因此，飞行器通常被配备3个VHF无线电(rad1)和3个VHF天线,其中每个无线电/天线对被用来支持单语音或数据COM链路。3个天线必须被分离足够远从而使得当从一个无线电/天线对进行发射时，从该天线的发射将不会妨碍其它附近的无线电/天线对上的接收。
【发明内容】
[0004]在一个实施例中，多信道通信系统包括两天线无线电设备。所述无线电设备还包括具有至少一个左VHF无线电的左VHF无线电单元，所述至少一个左VHF无线电中的每一个包括左VHF无线电收发机，该左VHF无线电收发机包括配置成接收航空VHF通信频带中的所有语音信道和数据信道的左宽带多信道接收机。所述至少一个左VHF无线电被配置成经由通信地耦合所述左VHF无线电单元的左天线而在至少任何两个语音信道和一个数据信道上进行通信。所述两天线无线电设备还包括具有至少一个右VHF无线电的右VHF无线电单元。所述至少一个右VHF无线电中的每一个包括右VHF无线电收发机。所述右VHF无线电收发机包括配置成接收航空VHF通信频带中的所有语音信道和数据信道的右宽带多信道接收机，所述至少一个右VHF无线电配置成在至少任何两个语音信道和一个数据信道上进行通信，所述右VHF无线电单元经由双向串行总线通信地耦合到所述左VHF无线电单元。右天线通信地耦合到所述右VHF无线电单元。多信道通信系统还包括配置成选择所述左VHF无线电单元或右VHF无线电单元来连接到音频接口设备的音频控制面板，耦合到所述左VHF无线电单元和右VHF无线电单元的无线电调谐面板，被配置成为两个语音信道中的每一个选择语音通信频率、提供控制信号指示左无线电单元或右无线电单元在语音通信与数据通信之间切换，以及耦合到可视接口设备的数据链路管理单元，该数据链路管理单元配置成为所述数据信道选择数据通信频率、显示所接收的上行链路数据消息和生成下行链路数据消息。
【附图说明】
[0005]应当理解，附图仅仅描绘示例性实施例并且因此不应被认为对范围进行限制，通过使用附图，将用附加的特殊性和细节来描述该示例性实施例，在附图中:
图1图示出使用具有窄带发射机的两个可重新配置的VHF无线电的3信道通信系统的一个实施例；
图2图示出采用宽带多信道接收机和窄带单载波发射机的VHF无线电的一个实施例；图3图示出使用具有宽带多载波发射机的两个可重新配置VHF无线电的3信道通信系统的替换实施例；
图4图示出采用宽带多信道接收机和宽带多载波发射机的VHF无线电的一个实施例； 图5图示出使用两组冗余VHF无线电的3信道通信系统的替换实施例；
根据一般惯例，各种所述特征未按比例绘制而是将其绘制成突出与示例性实施例相关的具体特征。
【具体实施方式】
[0006]如果完全可能的话，实现充分的天线分离以在较小的飞行器上支持在2个VHF语音信道和I个数据链路信道上的同时操作是非常困难的。因此，在未来规划将语音和数据链路两者用于空中交通管制通信的情况下，存在对设计一种使得可能用少于3个VHF天线支持在3个或更多VHF信道上的同时语音与数据操作的装置的需要。另一方面，较大飞行器已经能够支持使用3个无线电/天线对的3个VHF信道上的同时操作。除了具有支持3个语音或数据信道上的同时操作的能力之外，使用3个无线电的益处之一是调度(dispatch)一个无线电失效并且仍然能够支持语音和数据链路通信情况下的飞行器的能力。因此，尽管未来的飞机设计将受益并且欢迎所需要的VHF天线的数目减少，但是它将不得不以这样的方式完成，其中保持调度在一个VHF无线电失效情况下的飞行器的能力。
[0007]在下面的详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中作为例证示出了具体的说明性实施例。然而，应当理解，可以利用其它实施例并且可以做出逻辑的、机械的和电气的改变。此外，绘制图形和说明书中呈现的方法不应被解释为限制其中单个步骤可以被执行的顺序。因此，下面的详细描述不应以限制性意义进行。
[0008]图1图示出使用两个VHF无线电100的3信道通信系统的一个实施例。该3信道通信系统包括两个天线:左天线105和右天线107。两个天线被配置成与语音信道VHFl111和VHF2 113以及数据信道VHF3 115进行双向通信。左天线105被耦合到宽带(WB)多信道VHF无线电101 (左无线电)。右天线107被耦合到宽带多信道VHF无线电103 (右无线电)。无线电101和103耦合到音频控制面板141、无线电调谐面板143和数据链路管理单元145。
[0009]由左无线电101发射和接收的音频信号被耦合到音频控制面板141，作为对于发射信号的音频I输入131，和用于接收信号的音频I输出133。由右无线电103发射和接收的音频信号被耦合到音频控制面板141，作为用于发射信号的音频2输入127，和用于接收信号的音频2输出129。音频控制面板141选择要被连接到音频接口设备的VHF无线电。在一个实施例中，该音频接口设备是用于通过VHF无线电的语音COM的飞行员或副驾驶员的音频头戴耳机151。
[0010]由无线电101和103发射或接收的数据被耦合到在用于接收的数据的数据输出线137和用于数据发射的数据输入线135上的数据链路通信管理单元(CMU) 145。数据链路通信管理单元145主管(host)数据链路应用，控制用于以数据模式操作的无线电信道的频率的选择、以及管理使用小键盘或其它可视接口设备153构成的下行链路数据消息和所接收的上行链路数据消息的显示。可视接口设备153可以实施为能够显示图形内容的任何显示单元。合适的示例性显示单元包括但不限于与FMS/FMC本身相关联的显示器、多功能显示器(MFD)、多用途控制显示器单元(MCDU)，和/或与CMU/CMF相关联的显示器。用于实施显示单元620的合适技术包括但不限于阴极射线管(CRT)显示器、有源矩阵液晶显示器(IXD)、无源矩阵IXD或等离子体显示单元。
[0011]无线电101和103还经由频率和模式选择线139耦合到无线电调谐面板143。无线电调谐面板143被用来为要以语音模式操作的每个无线电信道在118-137MHZ频带中选择VHF语音COM频率，并经由控制信号根据需要而在语音和数据模式之间选择和切换每个操作信道的操作模式。
[0012]无线电101和103包括配置成接收118-137MHZ VHF COM频带中的所有语音和数据信道的宽带VHF接收机。软件定义的(defined)解调器能够同时处理无线电调谐面板上选择的任何两个语音信道和由数据链路管理单元选择的一个数据信道。此外，软件定义的数据链路和音频接口功能能够在由左和右接收机/解