VHF Maritime Antenna Analysy Analysis and Application Guide

1. Standardowy system techniczny VHF Antena morska
Jako „linia życia” komunikacji morskiej, anteny morskie VHF ściśle przestrzegają międzynarodowych standardów komunikacji. Protokół ITU-R M.493 wyraźnie określa parametry podstawowe, takie jak alokacja kanałów, tryb modulacji i moc transmisji, aby zapewnić kompatybilność komunikacji w wodach globalnych. Na przykład kanał awaryjny CH16 jest zmuszony pozostać w trybie gotowości przez 24 godziny, a stosunek fali stałej anteny (VSWR) musi być stabilny poniżej 1,5: 1, aby uniknąć utraty mocy spowodowanej odbiciem sygnału. Wydajność promieniowania systemów antenowych certyfikowanych przez GMDSS musi osiągnąć ponad 95%, a sygnał może być w pełni przesyłany nawet przy pogodzie tajfunu.
2. Zalety mechanizmu propagacji w środowiskach morskich
Fale elektromagnetyczne w paśmie częstotliwości VHF (156-174 MHz) wykazują unikalne zalety w środowisku morskim. Wzór propagacji linii wzroku D = 4,12√H (H jest wysokością anteny, jednostka: miernik) pokazuje, że antena zainstalowana na 30-metrowym maszcie może osiągnąć teoretyczną odległość komunikacji 22 mil morskich. Gdy fale elektromagnetyczne są odbijane przez powierzchnię morza w celu tworzenia fal zakłóceń, wytrzymałość sygnału można zwiększyć o 3-5dB. Zmierzone dane z cieśniny Malakki w 2018 r. Wykazały, że pod efektem „falowodu atmosferycznego” utworzonego przez gorące i wilgotne powietrze odległość komunikacji przekroczyła 60 mil morskich, znacznie przekraczając granicę wydajności podobnego sprzętu lądowego.
3. Struktura i projekt ochrony profesjonalnej klasy i ochrony
Antena morska VHF z górnym poziomem VHF wykorzystuje grzejnik ze stali nierdzewnej 316L, który ma 6-krotną wyższą oporność na korozję jonów chlorkowych niż 304 stali nierdzewnej i nadal jest wolna od rdzy standardowym testem natryskowym ISO 9227 w 2000-godzinnym sprayu soli. Struktura uszczelniająca przyjmuje podwójną redundantną konstrukcję: zewnętrzny silikonowy o-ring jest wodoodporny, a wewnętrzna jama wypełniona azotem jest antykondensacyjna, osiągając poziom ochrony IPX8. Aby poradzić sobie z 12-poziomową siłą wiatrową (60 m/s), podstawa antenowa przyjmuje mechanicznie optymalizowaną strukturę płetw zoptymalizowaną płynem, w połączeniu z śrubami mocującymi tytanową stopą lotniczą, a przemieszczenie w teście wibracyjnym wynosi tylko 1/8 w antenie cywilnej.
4. Porównanie wydajności z antenami cywilnymi
W teście porównawczym łodzi rybackich z Morza Północnego profesjonalne anteny VHF wykazały przytłaczające zalety:
Różnica w wzmocnieniu: 6dB Wysokie Przyrost rozszerza promień pokrycia sygnału do 1,7 razy większego niż produkty cywilne (3DB)
Niska temperatura: w wyjątkowo zimnym środowisku -30 ℃ kabel anteny cywilnej był krucha i złamana, podczas gdy antena morska nadal utrzymywała VSWR <1,3
Reakcja kryzysowa: czas odpowiedzi na wezwanie DSC jest 1,8 sekundy, 3 razy szybciej niż system cywilny, aby wygrać kluczowe okno dla złotego ratowania
5. Typowe scenariusze aplikacji i rozwiązania konfiguracyjne
W projekcie Brazylijskiej Platformy wiertniczej Ropy inżynierowie wykorzystali technologię różnorodności przestrzennej do zainstalowania dwóch zestawów anten na przekątnej Derrick. Gdy główna antena jest blokowana przez sprzęt, system automatycznie przełącza się na antenę wtórną, zwiększając dostępność komunikacji z 87% do 99,6%. System zarządzania ruchem w Singapurze wykorzystuje algorytm dynamicznego kontroli mocy do koordynowania komunikacji 200 statków w ciągu 1 kilometra kwadratowego, a szybkość konfliktu kanału jest zmniejszona do 0,2%.
Vi. Specyfikacje instalacji i procedury konserwacji
Instalacja masztu musi być zgodna z zasadą klirensu 30 °: W przypadku anteny jako środka nie musi być metalowych przeszkód w kącie wysokości 30 °. System uziemienia musi użyć wielowarstwowego cynanego kabla miedzianego o powierzchni przekroju ≥16 mm² i zainstalować pierścień uziemienia RF, aby wyeliminować statyczną akumulację energii elektrycznej. Personel konserwacyjny powinien korzystać z analizatora sieci wektorowej do wykrywania krzywej VSWR co kwartał. Kiedy współczynnik fali stojącej nagle zmienia się o więcej niż 0,3, uszczelnienie złącza musi zostać natychmiast sprawdzone.
VII. Ewolucja technologii i innowacja
Najnowsza generacja produktów osiągnęła fuzję trzech pasm:
VHF Voice Communication (156-158 MHz)
Pozycjonowanie AIS (161.975-162.025 MHz)
Backhaul satelitarna pasma L (1,5-1,6 GHz) poprzez technologię ładowania rezonatora dielektrycznego, pojedyncza antena może obejmować 3 pasma częstotliwości, a rozmiar jest 60% mniejszy niż tradycyjne rozwiązanie kombinacji. Testy w Norwegii w 2023 r. Wykazały, że projekt zmniejszył wagę systemu komunikacji statku z 23 kg do 9,8 kg i zmniejszyło zużycie energii o 42%.