Nghiên cứu thiết kế hệ thống thông tin nội bộ kết nối thiết bị vô tuyến cho hệ thống tăng thiết giáp

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

CN. PHAN KIM BIÊN

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN
NỘI BỘ KẾT NỐI THIẾT BỊ VÔ TUYẾN
CHO HỆ THỐNG TĂNG THIẾT GIÁP
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

HẢI PHÒNG – 2015


BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

CN. PHAN KIM BIÊN

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN
NỘI BỘ KẾT NỐI THIẾT BỊ VÔ TUYẾN
CHO HỆ THỐNG TĂNG THIẾT GIÁP

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGÀNH: ĐIỆN - ĐIỆN TỬ;

MÃ SỐ: 60520203

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Phạm Văn Phƣớc

HẢI PHÒNG – 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Phan Kim Biên
Học viên lớp cao học khóa 2013- 2015, chuyên ngành Kỹ Thuật điện tử,
Trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam.
Tôi xin cam đoan: Đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ thống thông tin nội bộ
kết nối thiết bị vô tuyến cho hệ thống Tăng thiết giáp” do thầy giáo, Tiến sỹ
Phạm Văn Phƣớc hƣớng dẫn là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Tất cả các tài
liệu tham khảo đều có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng. Các kết quả
nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tôi xin cam đoan tất cả các nội dung trong luận văn đúng nhƣ nội dung
trong đề cƣơng và yêu cầu của thầy giáo hƣớng dẫn.
Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trƣớc Hội đồng khoa học và trƣớc
pháp luật.

Tác giả luận văn

CN. Phan Kim Biên

i

LỜI CẢM ƠN

Sau gần sáu tháng nghiên cứu, làm việc khẩn trƣơng nghiêm túc, đƣợc sự
giúp đỡ tận tình của thầy giáo hƣớng dẫn, Tiến sỹ Phạm Văn Phƣớc- Phó Giám
đốc Trung tâm mô phỏng, Trƣờng Đại học Hàng hải Việt Nam, luận văn với đề tài
“Nghiên cứu thiết kế hệ thống thông tin nội bộ kết nối thiết bị vô tuyến cho hệ
thống Tăng thiết giáp” đã đƣợc hoàn thành.
Tôi xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
Thầy giáo hƣớng dẫn tiến sỹ Phạm Văn Phƣớc đã tận tình chỉ dẫn, hƣớng
dẫn giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Đồng thời tôi xin trân trọng cảm ơn Viện Đào tạo sau Đại học, các thầy giáo
thuộc bộ môn Điện tử viễn thông- Khoa Điện, điện tử, trƣờng Đại học Hàng hải
Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng nhƣ trong quá trình
nghiên cứu, thực hiện luận văn.

Tác giả luận văn

CN. Phan Kim Biên

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .............................................. iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ v
DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................ vi

MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. CÁC YÊU CẦU CHUNG VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN LIÊN
LẠC CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN TĂNG THIẾT GIÁP. ................................. 8
1.1. Đặc điểm chung về thông tin vô tuyến điện sóng cực ngắn. .......................... 8
1.2. Phƣơng thức truyền lan sóng cực ngắn dùng trong thông tin TTG .............. 10
1.3. Anten, triển khai anten cho tổ đài VTĐ sóng cực ngắn .............................. 14
1.4. Thành phần đồng bộ, chức năng nhiệm vụ của hệ thống thông tin Tăng thiết
giáp. ...................................................................................................................... 16
1.5. Đặc điểm, vai trò, yêu cầu thông tin vô tuyến điện trên xe tăng thiết giáp. . 18
CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI VÀ TÍNH TOÁN CHI TIẾT HỆ
THỐNG THÔNG TIN NỘI .................................................................................... 21
2.1. Cơ sở lý thuyết nghiên cứu tính toán thiết kế hệ thống thông tin nội bộ ..... 21
2.2. Sơ đồ khối và tính toán thiết kế ................................................................... 49
CHƢƠNG 3. QUY TRÌNH LẮP RÁP, THỬ NGHIỆM ĐO ĐẠC, ...................... 62
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ........................................................................................... 62
3. 1. Qui trình lắp ráp ........................................................................................... 62
3.2. Cấu tạo bộ khuếch đại âm tần (Máy nói R- 05)............................................ 66
3.3. Nguyên lý làm việc ....................................................................................... 68
3.4. Quy trình lắp ráp và thử nghiệm đo đạc, đánh giá kết quả. .......................... 70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 75

iii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

Chữ viết tắt

Giải thích

AC

Nguồn xoay chiều

AM

Điểu biên

DC

Nguồn một chiều

FM

Điểu tần

HF

Cao tần

LSB

Thoại biên dƣới

ON

Mở

OFF

Tắt

PTT

Chuyển phát

Rx

Thu

SCN

Sóng cực ngắn

SN

Sóng ngắn

SSB

Thoại đơn biên

TTG

Tăng thiết giáp

Tx

Phát

USB

Thoại biên trên

VTĐ

Vô tuyến điện

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số bảng

Tên bảng

Trang

1.1

Băng thông tần số

8

1.2

Phân chia băng tần sóng cực ngắn

9

2.1

Cách đọc trị số điện trở

22

v


DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hình

Tên hình

Trang

1.1

Phƣơng thức truyền lan sóng VTĐ

12

1.2

Cách tính độ cao an ten

15

2.1a

Trở thƣờng

21

2.1b

Trở sứ

21

2.1 c

Kí hiệu điện trở

21

2.1 d

Kí hiệu điện trở

21

2.1e

Thứ tự vòng màu của điện trở

22

2.1g

Cầu phân áp

23

2.2a

Cấu tạo biến trở

23

2.2b

Biến trở thực tế

23

2.2c

Các loại kí hiệu của biến trở

24

2.3a

Tụ thực tế

24

2.3b

Kí hiệu tụ điện

24

2.4

Mạch ổn áp dung diode zener

28

2.5

Mạch ổn áp tham số dùng transitor NPN

28

2.6

Mạch ổn áp tham số dùng transisto NPN có điện trở gánh 29
dòng

2.7

Mạch ổn áp có điều chỉnh

30

2.8

Mạch ổn áp tham số dùng transisto NPN

31

2.9

Mạch ổn áp tham số dùng transisto NPN có điện trở gánh 32
dòng

2.10

Mạch ổn áp có điều chỉnh

32

2.11

Mạch ổn áp ổn áp kiểu xung dùng dao động nghẹt

33

2.12

Mạch ổn áp dùng IC

33

2.13

IC ổn áp

34

2.14

Mạch ổn áp dùng zener

35
vi


2.15

Mạch ổn áp dùng IC ổn áp

35

2.16

Quan hệ Ic và Uec

36

2.17

Đồ thị để tính toán tầng khuếch đại làm việc ở chế độ A, 37
ghép biến áp

2.18

Tầng đẩy kéo ghép biến áp

39

2.19

Đồ thị tuyến tính tăng công

39

2.20

Mạch khuếch đại công suất dùng IC TDA2003

43

2.21

Hình ảnh Transistor C828

44

2.22

Cấu trúc Transistor

44

2.23

Phân cực Transistor

45

2.24

Mô hình đặc tuyến TST

47

2.25

Mạch điện mắc theo nền cực chung

47

2.26

Mô hình đặc tuyến TST mắc theo nền cực chung

47

2.27

Mạch điện TST mắc theo kiểu cực phát chung

48

2.28

Sơ đồ khối hệ thống thông tin nội bộ

49

2.29

IC ổn áp 7805

49

2.30

Sơ đồ nguyên lý khối nguồn

50

2.31

Sơ đồ nguyên lý khối khuếch đại trung gian

51

2.32

Sơ đồ nguyên lý khối khuếch đại âm tần

53

2.33

Sơ đồ nguyên lý khối khuếch đại trung tần

61

3.1

Sơ đồ khối máy nói R- 05 ghép nối với máy ICOM

62

3.2

Máy ICOM- M304

62

3.3

Sơ đồ kết nối IC- M304 và máy nói R-05

63

3.4

Sơ đồ kế nối với micro ICom

63

3.5

Sơ đồ mặt máy Thiết bị A1

66

3.6

Sơ đồ mặt máy Thiết bị A2

67

3.7

Sơ đồ mặt máy Thiết bị A3

67

3.8

Sơ đồ nguyên lý A1

68

vii


3.9

Lắp đặt mạch trong thiết bị A1

71

3.10

Tín hiệu đầu vào

71

3.11

Tín hiệu đầu ra

72

3.12

Mạch khuếch đại âm tần

72

3.13

Hệ thống thông tin nội bộ kết nối thiết bị vô tuyến

73

viii


MỞ ĐẦU
Ngày nay, thông tin liên lạc đóng vai trò hết sức quan trọng trên mọi lĩnh

vực đời sống xã hội từ kinh tế, chính trị, quân sự, văn hóa, giáo dục. Cùng với sự
phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật trên thế giới, công nghệ viễn thông nói
chung và ngành thông tin vô tuyến của nƣớc ta nói riêng đã có những bƣớc phát
triển vƣợt bậc. Đặc biệt là trong lĩnh vực quân sự, thế hệ điện đài sóng cực ngắn
dùng cho cấp chiến thuật trong Quân đội ngày nay có những yêu cầu, đòi hỏi cao
hơn.
Thông tin liên lạc trong quân đội đó có những bƣớc tiến đáng kể về quy mô
nhƣ: Thông tin vệ tinh, thông tin viễn thông mặt đất, thông tin cáp quang, thông tin
di động. Ngoài ra do đặc điểm sử dụng và trang bị cho các đơn vị dùng điện đài ở
các dải sóng khác nhau và yêu cầu bảo đảm thông tin vững chắc với mạng chỉ huy
vô tuyến từ chỉ huy tới các đơn vị trực thuộc và ngƣợc lại, thƣờng bố trí các máy
vô tuyến sóng ngắn và sóng cực ngắn để đảm bảo hỗ trợ cho nhau, tăng độ tin cậy.
Hiện nay các trang bị thông tin sóng cực ngắn của ta hầu hết đó cũ và hỏng hóc
nhiều, thời gian khai thác và sử dụng đã lâu (từ kháng chiến chống Đế quốc Mỹ
đến nay), điện đài sóng cực ngắn cấp chiến thuật thế hệ cũ trong biên chế của Quân
đội ta xuất phát từ hai nguồn chính. Nguồn thứ nhất là từ các nƣớc xã hội chủ
nghĩa, chủ yếu của Liên Xô cũ trƣớc đây trang bị cho Quân đội ta, đặc trƣng là các
loại điện đài P105, P108, P109, P- 113, P123- M. Nguồn thứ hai là chiến lợi phẩm
thu đƣợc trong chiến tranh từ các nƣớc tƣ bản chủ nghĩa, đặc biệt là của Đế quốc
Mỹ, nhƣ điện đài AN/PRC 25, RT 524, VRC 246. Số lƣợng ƣớc tính lên tới hàng
vạn chiếc. Tuy nhiên, đa phần rất hay xảy ra hỏng hóc, trong khi đó quá trình sửa
chữa, bảo dƣỡng gặp rất nhiều khó khăn về vật tƣ linh kiện và công nghệ, nên rất
nhiều tham số chỉ tiêu kỹ thuật đã xuống cấp, không còn đảm bảo yêu cầu thông
tin liên lạc, trong khi vật tƣ linh kiện dự trữ, thay thế cũng không còn do đã quá lỗi
thời và không còn đƣợc sản xuất, việc mua sắp các thiết bị thông tin của nƣớc
ngoài rất tốn kém. Vì vậy việc nghiên cứu, thiết kế cải tiến các trang bị thông tin
nói chung và các trang bị thông tin sóng cực ngắn nói riêng là nhiệm vụ quan trọng
1

đối với ngành kỹ thuật quân sự. Đây là một thực tế hết sức nan giải đối với quân
đội ta ngày nay, khi cần phải duy trì hoạt động của các thế hệ điện đài SCN trong
một thời gian dài nữa.
Xe tăng thiết giáp một là lực lƣợng chiến đấu rất quan trọng của Quân đội
nói chung và đối với Hải quân trong chiến đấu phòng thủ đảo nói riêng. Hệ thống
thông tin trên xe tăng đã có từ khi những chiếc xe tăng đầu tiên ra đời là lực lƣợng
hết sức quan trọng, là tai mắt của ngƣời chỉ huy, là yếu tố có ý nghĩa quyết định tới
thắng, bại trong quá trình chỉ huy, hiệp đồng chiến đấu. Nó không ngừng đƣợc cải
tiến, hiện đại hóa cùng với quá trình cải tiến, hiện đại hóa của các thế hệ xe tăng.
Đặc biệt những năm gần đây nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và công
nghệ thông tin. Các thế hệ máy thông tin trên xe sau nay càng ngày càng đƣợc
hoàn thiện, hiện đại và có nhiều tính năng ƣu việt hơn.
Trong những năm 80 đƣợc sự quan tâm của Đảng, Nhà nƣớc và Quân đội,
Quân chủng Hải quân đƣợc trang bị một lƣợng lớn xe tăng thiết giáp trên các đảo,
bao gồm: Đảo Bạch Long Vỹ, Quần đảo Trƣờng Sa và đảo Phú Quốc. Những xe
tăng thiết giáp đƣợc trang bị trên đảo phần lớn là các xe hệ cũ đƣợc sản xuất từ
những năm 40, 50. Nhiều xe đã tham gia chiến tranh thế giới lần thứ 2. Hệ thống
thông tin trên các xe này cũng đã rất cũ và lạc hậu. Những xe đó đƣợc trang bị hệ
thống thông tin: Gồm các đài vô tuyến điện P113, P123 và đƣợc hoạt động đồng
bộ với hệ thống máy nói P120, P124. Việc liên lạc giữa xe với các đài thông tin
khác trong mạng và ngƣời chỉ huy thông qua đài vô tuyến điện P113, P123, còn
việc liên lạc hiệp đồng giữa các thành viên kíp xe với nhau với nhau thông qua hệ
thống máy nói P120, P124. Các thành viên kíp xe dùng mũ công tác có gắn tai
nghe và Micro áp họng để liên lạc thông qua hệ thống máy nói và đài VTĐ. Do
hoạt động trong điều kiện môi trƣờng biển, đảo nên các đài vô tuyến điện P113,
P123 cùng hệ thống máy nói P120, P124 bị hƣ hỏng nặng và hiện nay đã đƣợc thay
thế bằng máy thu phát VHF hàng hải kiểu IC- M304 của hãng ICOM INC Nhật
bản, xong máy Icom- IC- M304 không có hệ thống thông tin nội bộ cho các thành
viên trong xe và tháp tăng.
2

Từ những thành công của các kỹ thuật mới mới nhƣ: Kỹ thuật vi xử lý,
phƣơng pháp tổ hợp tần số trực tiếp kéo theo ra sự đời của hàng loạt các thiết bị
thông tin mới, đó làm thay đổi căn bản chất lƣợng của thông tin vô tuyến. Cùng
với sự phát triển chung của đất nƣớc, quân đội ta đang trong quá trình xây dựng
chính quy, tinh nhuệ, từng bƣớc hiện đại. Để hoàn thành tốt nhiệm vụ to lớn bảo vệ
tổ quốc Việt nam XHCN mà Đảng và nhà nƣớc giao phó, từng bƣớc hiện đại hoá
quân đội, thì hiện đại hoá thông tin liên lạc nói chung và các trang bị thông tin là
nhiệm vụ rất quan trọng.
Đƣợc sự hƣớng dẫn và chỉ dạy nhiệt tình của thầy TS. Phạm Văn Phƣớc
cùng các thầy giáo trong Bộ môn Kỹ thuật điện tử- Khoa Điện tử Viễn thông. Tôi
đã chọn đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu thiết kế hệ thống thông tin nội bộ kết
nối thiết bị vô tuyến cho hệ thống Tăng thiết giáp”. Với mục đích nhằm vận
dụng các kiến thức đó học xây dựng mô hình tổng quan về hệ thống thông tin nội
bộ và tính toán thiết kế bộ máy thông tin nội bộ kết nối với thiết bị vô tuyến cho hệ
thống tăng thiết giáp trang bị cho xe tăng thiết giáp với các chỉ tiêu kỹ chiến thuật
đáp ứng với yêu cầu trong quân đội.
1. Lý do chọn đề tài
Hệ thống thông tin trên xe tăng thiết giáp phải luôn bảo đảm đồng bộ về
máy thông tin vô tuyến, hệ thống máy nói, mũ công tác cho các thành viên kíp xe
mới đảm bảo thông tin liên lạc kịp thời thông suốt trong mọi tình huống, thiếu một
trong các điểu kiện đó sẽ làm ảnh hƣởng lớn đến khả năng hoàn thành nhiệm vụ
nhất là trong quá trình huấn luyện, tác chiến. Trong quá trình khai thác, sử dụng
máy ICOM trên các xe tăng và tháp pháo phục vụ cho nhiệm vụ huấn luyện, SSCĐ
có một số nhƣợc điểm nhƣ sau:
- Khi sử dụng máy ICOM để liên lạc thì các thành viên trên xe tăng, tháp
pháo không đội mũ công tác đƣợc vì Micro và loa của máy ICOM đƣợc gắn trực
tiếp trên máy, khi đội mũ sẽ không nghe đƣợc tín hiệu thoại của máy Icom. Trong
khi đó, khi các các thành viên kíp xe vào trong xe tăng, tháp pháo để thực hành

3


huấn luyện, chiến đấu bắt buộc tất cả đều phải đội mũ công tác để chống bị chấn
thƣơng, giảm tiếng ồn. Lý do:
+ Không gian bên trong của xe tăng và tháp pháo rất nhỏ hẹp, có nhiều
trang thiết bị nên các thành viên trong xe liên tục phải đội mũ công tác để chống
chấn thƣơng do va đập.
+ Tiếng ồn của động cơ xe tăng và tiếng nổ của đạn pháo rất lớn, các thành
viên phải đội mũ công tác để giảm tiếng ồn. Đặc biệt là tiếng nổ của đạn pháo rất
dễ gây ra hiện tƣợng ù tai cho các thành viên nếu nhƣ không đội mũ công tác. Đặc
biệt, ngoài tính năng làm giảm tiếng ồn, hạn chế chấn thƣơng khi bị va đập, thì mũ
công tác còn có một tính năng nữa rất quan trọng đó là, các thành viên trong kíp xe
sử dụng tai nghe và micro áp họng bố trí trên mũ để liên lạc giữa xe tăng với ngƣời
chỉ huy và giữa các thành viên kíp xe với nhau thông hệ thống VTĐ và hệ thống
máy nói (hệ thống đài P123, P173 và máy nói P174, P124).
- Khi cần liên lạc nội bộ với nhau hoặc liên lạc với cấp trên qua máy Icom
lại phải bỏ mũ công tác để nghe, mất rất nhiều thời gian và ảnh hƣởng đến kết quả
chất lƣợng huấn luyện, chiến đấu. Hơn nữa khó nhận biết đƣợc thành viên nào
trong kíp xe cần liên lạc với mình để có thể bỏ mũ công tác do phải tập trung vào
các thao tác khác. Chỉ có chỉ huy xe tăng, tháp pháo mới có thể liên lạc với sở chỉ
huy qua đài VTĐ, còn các thành viên khác khi cần thiết lại không liên lạc đƣợc.
- Tiếng ồn của động cơ và tiếng nổ của đạn pháo không những làm cho các
thành viên trong kíp xe khó khăn khi nhận lệnh mà còn tác động trực tiếp vào
Micro máy Icom khi liên lạc làm ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng thông tin mà sở
chỉ huy nhận đƣợc (tiếng nổ và ồn xen lẫn tiếng đàm thoại).
- Khi liên lạc bằng máy ICOM, việc thao tác điều khiển hoả lực của trƣởng xe
rất khó khăn nên không phát huy đƣợc hết tính năng của xe tăng, tháp pháo.
Nhƣ vậy khi sử dụng máy ICOM việc truyền đạt mệnh lệnh của ngƣời chỉ

huy và việc liên lạc hiệp đồng giữa các thành viên kíp xe với nhau trong quá trình
huấn luyện cũng nhƣ chiến đấu rất khó khăn.

4


- Khi liên lạc bằng máy ICOM, việc thao tác điều khiển hoả lực của trƣởng
xe, pháo thủ rất khó khăn nên không phát huy đƣợc hết tính năng kỹ chiến thuật
của xe tăng, tháp pháo.
Nội dung đề tài gồm 3 chương:
Chƣơng 1: Các yêu cầu chung về hệ thống thông tin liên lạc của hệ thống thông tin
tăng thiết giáp.
Chƣơng 2: Xây dựng sơ đồ khối và tính toán chi tiết hệ thống thông tin nội bộ.
Chƣơng 3: Quy trình lắp ráp và thử nghiệm đo đạc, đánh giá kết quả.
2. Mục đích, nhiệm vụ của đề tài
a. Mục đích của đề tài
- Cải tiến cáp MICRO máy ICOM IC- M304
- Thiết kế, chế tạo hệ thống thông tin nội bộ ghép nối với máy ICOM ICM304 cho xe tăng và tháp pháo tăng trên đảo.
b. Nhiệm vụ của đề tài
Đề tài tập trung nghiên cứu giải quyết các vấn đề: Cải tiến chuyển đổi cáp
MICRO của máy Icom IC- M304 để kết nối với hệ thống thông tin nội bộ và thiết
kế, chế tạo hệ thống thông tin nội bộ ghép nối với máy Icom đã cải tiến bảo đảm
giải quyết đƣợc những vấn đề cụ thể sau:
- Bộ chuyển đổi tín hiệu âm tần ghép nối với máy Icom đã cải tiến cho phép
sử dụng đồng bộ đƣợc với mũ công tác, công tắc ngực của xe tăng thiết giáp hiện
đang đƣợc trang bị trên các xe tăng, tháp tháp trên đảo và trong các xe tăng thiết
giáp của toàn Quân.
- Các thành viên kíp xe có thể sử dụng mũ công tác, công tắc ngực để liên lạc
nội bộ với nhau thông qua bộ chuyển đổi tín hiệu âm tần một cách dễ dàng.
- Các thành viên kíp xe (Trƣởng xe, pháo thủ) khi cần thiết có thể liên lạc

trực tiếp với các đài trong mạng thông tin chung và với sở chỉ huy qua hệ thống
chuyển đổi tín hiệu âm tần ghép nối đồng bộ với máy Icom.

5


- Chất lƣợng của tín hiệu âm tần tốt, không bị ảnh hƣởng bởi tác động tiếng
ồn của động cơ và tiếng nổ của đạn pháo nhờ vào mũ công tác có tai nghe kín và
Micro áp họng.
- Khi cần liên lạc nội bộ trong xe, tháp pháo cũng nhƣ khi cần liên lạc với sở
chỉ huy sẽ không làm ảnh hƣởng tới các thao tác khác của kíp xe trong suốt quá
trình huấn luyện, sẵn sàng chiến đấu.
3. Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu
- Bộ chuyển đổi đƣợc nghiên cứu, chế tạo và sản xuất bằng các phƣơng pháp
kỹ thuật, công nghệ hiện đại, các bo mạch khuếch đại bán dẫn, IC và rơ le sử dụng
có độ tin cậy cao, chống nhiễu tốt, hoạt động tốt trong điều kiện môi trƣờng đặc
biệt là môi trƣờng, khí hậu biển.
- Việc cải tiến máy ICOM đơn giản, không làm ảnh hƣởng tới tính năng kỹ
thuật và độ bền của máy.
- Bộ chuyển đổi có kết cấu gọn, nhẹ, thao tác sử dụng đơn giản.
- Việc lắp đặt lên xe tăng, tháp tăng đơn giản, dễ dàng.
- Bộ chuyển đổi bảo đảm hoạt động đồng bộ đƣợc với các máy Icom ICM304, mũ công tác, công tắc ngực và các máy thông tin khác trong mạng thông tin
chỉ huy chung hiện đang đƣợc trang bị trên đảo.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Thu thập tổng hợp các thiết bị thông tin, so sánh, phân tích lập sơ đồ và chế
tạo thành phẩm vật lý, đo đạc và đánh giá kết quả.
- Phƣơng pháp mô hình hoá.
- Nghiên cứu yêu cầu thông tin liên lạc trên xe tăng, tháp pháo ở các đảo
Trƣờng Sa, Bạch Long Vỹ trong quá trình huấn luyện, sẵn sàng chiến đấu.
- Nghiên cứu quá trình sử dụng máy thu phát VHF hàng hải kiểu IC- M304

của hãng ICOM INC trên xe tăng, tháp pháo ở đảo Bạch Long Vỹ.

6


- Nghiên cứu tính năng kỹ chiến thuật của máy thu phát VHF hàng hải kiểu
IC- M304 của hãng ICOM INC; các tham số kỹ thuật, sơ đồ khối và sơ đồ nguyên
lý máy IC- M304.
- Nghiên cứu tính năng, tác dụng và các tham số kỹ thuật của mũ công tác,
công tắc ngực trên xe tăng thiết giáp.
- Nghiên cứu điều kiện môi trƣờng khí hậu biển.
- Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống thông tin nội bộ kết nối đồng bộ với
máy thu phát VHF hàng hải kiểu IC- M304.
- Thực hành lắp đặt, thử nghiệm thiết bị mới sản xuất trên xe tăng, tháp pháo.
- Hoàn chỉnh lại thiết kế, chế tạo và lắp đặt trên các xe tăng, tháp tăng trên
đảo Trƣờng Sa, Bạch Long Vỹ.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Đề tài có thể đƣợc phát triển, ứng dụng chế tại hàng loạt để trang bị cho các xe
tăng, tháp pháo ở các đảo. Đảm bảo thông tin chính xác, nhanh chóng, kịp thời, bí mật
cho các xe tăng, tháp pháo trên các đảo trong huấn luyện, chiến đấu và SSCĐ.
- Đáp ứng đƣợc các tính năng kỹ chiến thuật nhƣ các hệ thống thông tin trên
xe tăng hiện tại.
- Thao tác sử dụng đơn giản thuận tiện.
- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ lắp đặt.
- Giá thành sản xuất thấp.

7


CHƢƠNG 1. CÁC YÊU CẦU CHUNG VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN LIÊN

LẠC CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN TĂNG THIẾT GIÁP.
1.1. Đặc điểm chung về thông tin vô tuyến điện sóng cực ngắn.
1.1.1. Thông tin chung về khí tài VTĐ sóng cực ngắn
1.1.1.1. Lý thuyết chung về phân định dải tần VTĐ
Ta biết rằng thông tin vô tuyến bảo đảm việc truyền phát thông tin đi xa nhờ
các sóng điện từ. Môi trƣờng truyền sóng (khí quyển trên mặt đất, vũ trụ, nƣớc, đôi
khi là các lớp địa chất của mặt đất) là chung cho nhiều kênh thông tin vô tuyến.
Việc phân kênh chủ yếu dựa vào tiêu chuẩn tần số.
Bề rộng dải tần xác định bởi các tính chất truyền sóng vô tuyến và dung
lƣợng tần số của nó. Tên gọi các băng thông tần số đƣợc thông lệ quốc tế quy định
nhƣ sau:
Bảng 1.1: Băng thông tần số
TT Tên băng tần

Bƣớc sóng

Tên băng tần

Tần số

(m)

(theo tần số)

(KHz)

1

Sóng cực dài

10.000- 100.000

Tần số rất thấp

3 – 30

2

Sóng dài

1000 – 10.000

Tần số thấp

30 – 300

3

Sóng trung

100 – 1000

Tần số trung bình

300 – 3000

4

Sóng ngắn

10 – 100

Tần số cao

3000 – 30000

5

Sóng cực ngắn (mét) 1 – 10

Tần số rất cao

3.104– 3.105

6

Sóng siêu cao tần

Tần số siêu cao

3.105- 3.106

0,1 – 1

1.1.1.2. Dải tần công tác sóng cực ngắn

f = . C
Trong đó:

(1. 1)

f Tần số (Hz).
C vận tốc ánh sáng = 3 x10 8 (m/s).
 Bƣớc sóng (m).

Dải công tác tiêu chuẩn cho máy sóng cực ngắn VHF: 30MHz  300MHz.
Bƣớc sóng tƣơng đƣơng:  = 1m 10m.
8


Thực tiễn thiết kế, sản xuất: Tuỳ thuộc vào việc sản xuất thiết bị VTĐ phục vụ
cho nhóm đối tƣợng nào: dân sự, quân sự, hay nhóm nghiệp dƣ VTĐ.
Trên quốc tế có thông lệ riêng các đoạn băng tần cho các nhóm đối tƣợng.
Trong thực tế băng tần sóng cực ngắn đƣợc phân chia nhƣ sau:
Bảng 1.2: Phân chia băng tần sóng cực ngắn
Dải sóng

Lĩnh vực sử dụng

1

30  88 MHz

Thông tin SCN quân sự.

2

88  108 MHz

Thông tin đài phát thanh FM.

3

108  136 MHz

Thông tin hàng không (đối không).

4

138  174 HMz

Thông tin nghiệp dƣ amouterv.

5

174  300 MHz

Truyền hình.

STT

Chú ý:
- Tính chất truyền lan sóng cực ngắn, năng lƣợng sóng cực ngắn bị hấp thụ
mạnh bởi mặt đất (nói chung là tỷ lệ với bình phƣơng của tần số), vì vậy sóng đất
bị suy giảm rất nhanh. Sóng cực ngắn không có sự phản xạ đều từ tầng ion, do đó
thông tin SCN dựa trên sóng đất và sóng truyền lan trong không gian tự do.
- Cự ly thông tin bằng sóng đất phụ thuộc nhiều vào bƣớc sóng. Cự ly lớn nhất là ở
các sóng mét với dải sóng sóng ngắn (lƣu ý rằng với sự tăng tần số hiệu quả của hệ
thống anten tăng lên nhờ đó bù lại tổn hao năng lƣợng trong đất).
1.1.1.3. Chế độ công tác.

Hệ thống điện đài đƣợc thiết kế các chế độ công tác cơ bản sau:
- Thoại điều tần FM. Dung lƣợng tần số trong dải tần sóng cực ngắn là lớn hơn
so với sóng ngắn vì vậy chọn chế độ công tác cơ bản chọn phƣơng thức điều tần
FM để có chất lƣợng âm thanh tốt, trung thực, ít méo.
- Truyền hình.
1.1.2. Đặc điểm nguồn tiêu thụ
Cơ bản đƣợc thiết kế bằng 2 chế độ tiếp nhận nguồn:
9


- Nguồn điện xoay chiều AC một chiều trong dải 100V - 220V,
- Nguồn điện một chiều DC trong dải 5V - 12V – 24V – 48V – 72V.
Nhìn chung nguồn cho thiết bị VTĐ sóng cực ngắn đang sử dụng trong quân
đội không phức tạp nhƣ nguồn cho thiết bị VTĐ sóng ngắn, do đặc điểm thiết kế
công suất cho các máy VTĐ SCN đều ở mức công suất thấp, hoặc trung bình.
Hiện nay cơ bản các máy VTĐ SCN đều dùng chung nguồn với các máy
VTĐ sóng ngắn (dùng đầu vào 220VAC đầu ra 13.6 VDC  5%).
Chú ý: Đặc điểm sau trong khai thác sử dụng để bảo đảm an toàn nguồn điện
cung cấp cho khí tài VTĐ:
- Đối với các máy có nguồn cung cấp rời, không bật các khối thu phát trƣớc
khi bật nguồn cung cấp, khi bật nguồn, đợi ổn định trong vòng 30s – 1 phút, sau đó
mới bật máy thu phát.
- Đối với các máy thu phát, khi sử dụng nguồn ắc quy, khi đấu ắc quy, phải tắt
máy thu phát, sau khi đấu dây nguồn xong, kiểm tra an toàn cực tính cấp nguồn
mới đƣợc bật máy.
- Đối các máy có nguồn AC cấp trực tiếp, cũng phải thực hiện cắm phích
cắm vào ổ cấp điện mạng AC với điều kiện máy thu phát đặt ở chế độ tắt nguồn,
tuyệt đối không đƣợc cắm nguồn khi máy vẫn đang đặt ở chế độ mở nguồn. Dễ gây
môve chập cháy, hỏng điều khiển, treo máy.
1.2. Phƣơng thức truyền lan sóng cực ngắn dùng trong thông tin TTG

1.2.1. Sơ đồ phương thức truyền lan sóng, phản xạ sóng VTĐ trong không gian
các lớp D, E, F khí quyển trái đất

10


Vệ tinh

VHF

Lớp F
cao 200 – 400 Km

SW
Sóng không gian

Lớp E
cao 100 Km

SW
Lớp D
cao 70 Km

LW và
MW
Anten thu
Anten phát

Anten thu

Sóng đất
Trái đất

Hình 1.1: Phƣơng thức truyền lan sóng VTĐ
Dải sóng cực ngắn cơ bản áp dụng phƣơng truyền lan sóng VTĐ cơ bản sau:
- Phƣơng thức truyền lan sóng đất (sóng trực xạ).
- Trong quân sự, sử dụng cơ bản các thiết bị liên lạc chiến thuật sóng cực ngắn
1.2.2. Nhiễu vô tuyến điện.
1.2.2.1. Nhiễu khí quyển: là nhiễu do các hiện tƣợng tự nhiên tạo lên nhƣ sấm
chớp, vụ nổ vũ trụ, hoạt động của chu kỳ bão điện từ của mặt trời, do hoạt động
của sao chổi. . .

11


1.2.2.2. Nhiễu công nghiệp: là nhiễu do hệ thống máy móc công nghiệp của con
ngƣời tạo lên, nhƣ máy hàn điện, máy X quang, Buzi ôtô xe máy, hệ thống máy
móc khởi động, đóng nhả các tải có công suất lớn. . . vv.
1.2.2.3. Nhiễu tạp âm nội bộ của máy thu: nhiễu nội thân do linh kiện của máy, các
tuyến trung tần, cao tần. . . trong quá trình hoạt động tạo lên.
1.2.2.4. Nhiễu tương hỗ: là nhiễu do các điện đài gần tần số làm việc tạo lên, nhiễu
tƣơng hỗ xuất hiện là do sự hạn chế của việc dự trữ tần số và do sự không hoàn
thiện của việc tổ chức.
1.2.2.5. Nhiễu ảnh, nhiễu trung gian, nhiễu lân cận:
* Nhiễu ảnh: là nhiễu tần số đối xứng với tần số làm việc qua tần số trung tần

* Nhiễu trung gian: là nhiễu lọt qua tuyến tần số trung tần.
* Nhiễu lân cận: là nhiễu tần số gần với các tần số công tác.
1.2.3. Tiêu chuẩn chống nhiễu
1.2.3.1. Tín hiệu rời rạc: xếp theo thứ tự giảm dần

- Chế độ F9: Điện báo pha.
- Chế độ F1: Điện báo tần số 1 đƣờng.
- Chế độ F6: Điện báo tần số 2 đƣờng.
- Chế độ A1: Điện báo biên độ.
1.2.3.2. Tín hiệu liên tục
- Chế độ công tác A3J (SSB): Thoại đơn biên (USB, LSB).
- Chế độ công tác FM: F9 Thoại điều tần.
- Chế độ thoại AM: Thoại điều biên.
1.2.4. Các biện pháp chống nhiễu VTĐ
Biện pháp 1: Lựa chọn phƣơng án triển khai hệ thống điện đài
Việc tính toán chống nhiễu VTĐ cho điện đài phải tính đến ngay từ khi triển
khai hệ thống. Vì vậy khi triển khai ta phải chú ý các yếu tố sau:

12


- Cách ly các nguồn gây nhiễu công nghiệp, xây dựng, triển khai các điện
cách xa các trung tâm công nghiệp, các nguồn gây nhiễu công nghiệp công suất lớn
(các phân xƣởng, nhà máy cơ khí, hàn điện. . . vv).
- Không triển khai hệ thống anten song song với đƣờng trục cáp điện liện ở
cự lý quá gần.
- Các anten thu phát giữa các tổ đài cách nhau tối thiểu 50m (địa hình bắt
buộc trên tàu biển, anten thu phát đối với các hệ máy thu phát riêng) hoặc khi triển
khai xe thông tin cơ động P140.
Biện pháp 2: Lựa chọn tần số
Việc lựa chọn tần số cũng đặc biệt quan trọng, chúng ta cần phải có biện pháp
thống kê, quản lý tần số, để khi tổ chức triển khai một mạng thông tin mới, chống
hiện tƣợng các đài có cự ly gần nhau có tần số công tác trùng nhau, hoặc tần số quá
gần nhau. Nhƣ vậy khi làm việc sẽ tự gây nhiễu lẫn nhau.
Không những thế, việc lựa chọn tần số sẽ giúp chúng ta bảo đảm thông tin

có hiệu quả, vững chắc trong những đợt có bão từ, khi thời tiết chuyển mùa, thời
tiết giao nhau trong ngày. Yếu tố chọn tần số công tác sẽ giải quyết cơ bản ảnh
hƣởng của nhiễu khí quyển.
Biện pháp 3: Lựa chọn chế độ công tác
Việc lựa chọn chế độ công tác, cũng quyết định đến khả năng bảo đảm thông
tin liên lạc. Ở đây chúng ta nhìn thấy rất rõ khả năng chống nhiễu trong từng chế độ
công tác theo đúng nhƣ thống kê thực tiễn tại các chế độ công tác.
Vì vậy tuỳ trong điều kiện tác chiến, tầm quan trọng của thông tin ngƣời chỉ
huy có biện pháp lựa chọn chế độ công tác của các mạng VTĐ cho phù hợp để bảo
đảm vững chắc thông tin liên lạc.
Biện pháp 4: Lựa chọn phƣơng án tổ chức kết hợp các giải pháp kỹ thuật.
Đây là một biện pháp quan trọng và có hiệu quả cao trong chống nhiễu
VTĐ, nhƣng hiệu quả này chỉ thực sự đƣợc phát huy, khi ngƣời chỉ huy kết hợp
nhuần nhuyễn giữa công tác tham mƣu tổ chức và công tác kỹ thuật.
13


- Tuỳ theo cự ly liên lạc, lựa chọn loại khí tài, công suất phát xạ cho phù
hợp.
- Dựa theo đặc điểm thời thiết, địa hình lựa chọn chế độ công tác, cách triển
khai anten để nâng cao hiệu suất sử dụng công suất phát xạ. Đặc biệt chú ý đối hệ
thống VTĐ sóng cực ngắn, sóng trực xạ, ảnh hƣởng của độ cong trái đất.
- Lựa chọn hƣớng anten, cho phù hợp đối tƣợng, hƣớng liên lạc.
- Lựa chọn thời gian liên lạc, kết hợp chặt chẽ với lựa chọn tần số liên, đặc
chú ý tới khái niệm sóng ngày, sóng đêm và các mức giới hạn tần số để hiệu quả
liên lạc đƣợc tốt nhất.
- Khi có bão từ, hết sức chú tới các biện pháp tổ chức bảo đảm thông tin vào
những thời điểm này, hạn chế liên lạc VTĐ, dùng các phƣơng án bảo đảm thông
tin bằng mạng HTĐ.
Biện pháp 5: Tăng hiệu quả khai thác của ngƣời sử dụng.

- Để chống nhiễu tốt, việc khai thác đúng quy trình quy định cũng là một
khâu quyết định tới việc hạn chế ảnh hƣởng nhiễu tƣơng hỗ, không những thế còn
bảo đảm tốt bí mật thông tin.
- Ngƣời sử dụng phải tuân thủ, không đƣợc phép phát phóng thiên khi chƣa
có lệnh
- Bật mở máy đúng quy trình, điều chỉnh máy nhanh, tránh để thời gian điều
chỉnh máy quá lâu. Vì vậy cần khai thác sử dụng thành thạo khí tài, đòi hỏi ngƣời khai
thác sử phải có kinh nghiệm công tác tốt, có ý thức với ngành nghề.
1.3. Anten, triển khai anten cho tổ đài VTĐ sóng cực ngắn
1.3.1. Cách tính độ dài anten cho tần số chuẩn
Hiệu quả anten của sóng cực ngắn là rất tốt, có nghĩa là tuân thủ công thức
tính độ dài cánh sóng cho anten:

f = . C
Trong đó:

(3. 1)

f Tần số (Hz).
C vận tốc ánh sáng = 3 x10 8 (m/s).
 Bƣớc sóng (m). Bƣớc sóng tƣơng đƣơng:  = 1m 10m.
14


Cơ bản với nguyên tắc truyền lan sóng trực xạ, khi liên lạc hai anten của hai
tổ đài phải nhìn thấy nhau. Trên thực tế có hiện tƣợng nhiễu xạ, dẫn đến hiện
tƣợng sóng cực ngắn đi vòng qua chƣớng ngại vật, không nhất thiết phải để anten
phát thu phải nhìn thấy nhau. Vì vậy để hai tổ đài sóng cực ngắn liên lạc đƣợc với
nhau ở cự ly xa thì phải tính đến các yếu tố sau:
- Công suất phát xạ của máy.

- Độ cao anten.
1.3.2. Cách tính độ cao anten trong liên lạc sóng cực ngắn
Khi khoảng cách liên lạc nhỏ thì chúng ta có thể coi mặt đất là phẳng, nhƣng
khi cự ly liên lạc lớn thì phải tính đến yếu tố trái đất hình tròn. Chúng ta có thể
hình dung rõ trên hình vẽ sau: tổ đài A liên lạc tổ đài B. (Công thức giao thoa khi
tính tới độ cong của trái đất).
Giả sử gọi: C điểm phản xạ, A, B các điểm đặt tổ đài sóng cực ngắn
Độ cao anten ban đầu AD = h1
Độ cao anten ban đầu BE = h2
Chúng ta đi tính toán độ cao anten tƣơng đƣơng cần thiết để triển khai liên
lạc cho hai tổ đài tại A và B. Qua thực tiễn tính toán, có các công thức sau để
chúng ta áp dụng cho tính toán anten tƣơng đƣơng.
B
A
h2
h1
C
∆h1

∆h2
E

D

Hình 1.2: Cách tính độ cao an ten

15