THALES432全向信標機初裝調試方法及技巧

鄭立輝

(中國民用航空華北地區空中交通管理局 河北分局，河北 石家莊050802)

0 引言

2012年12月民航河北空管分局引進安裝了一套THALES DVOR-432型全向信標機，這是我國民航首次安裝該型號全向信標設備，也是今后幾年中國民航將大量引進安裝的全向信標設備。此次安裝前沒有什么經驗可以借鑒，因此我們仔細研究了設備隨機技術手冊，并且在安裝調試過程中認真摸索，出現問題時及時THALES公司技術人員進行詳細溝通，通過此次安裝調試，總結出了該設備的一些調試方法和技巧。本文將詳細介紹THALES DVOR-432安裝時的調試方法及技巧，希望能對今后的引進安裝該設備的有關單位有所幫助。

調試步驟及方法：

1 調試前提及所需儀表

進行DVOR-432設備調試前，天線系統、監控天線、DVOR-432設備及供電系統應已正確安裝并完成連接。THALES DVOR-432維護軟件ADRACS已安裝至電腦，能正常使用。調試所需儀表包括雙蹤示波器、通過式功率計、矢量網絡分析儀，外場測試儀（PIR）等。

2 測量和調整天線

2.1 測量天線諧振頻率和反射系數

首先矢量網絡分析儀進行校準，校準完成后開始測量天線的諧振頻率和反射系數。將1號天線電纜室內端從PDSU上拆下來，將其連接到矢量網絡分析儀的PORT 1。將1號天線電纜接天線端直接連接到1號天線上(需要拆下匹配器)，將天線罩蓋好。其余天線電纜（2-48號）仍然保持正常連接，所有人員保持遠離測試天線在7米以上。此時在矢量網絡分析儀屏幕上將顯示出所測天線的諧振頻率和反射系數分貝值分布曲線圖。如果諧振頻率偏低，則應增大電容盤Ca的間距，反之則減小電容盤Ca的間距。注意要同時調整兩對電容盤，調整過程中要盡量保持間距對稱。檢查諧振點的反射系數分貝值，應當在26dB以上。如果不足26dB，調整中央電容Ctr，使反射系數在26dB以上。一號天線調整達到要求后，將1號天線天線端恢復連接匹配器（matcher），拆下 2號天線的匹配器（matcher），將 2號邊帶電纜連接到矢量網絡分析儀上，測量2號天線的諧振頻率和反射系數分貝值，方法同1號天線調整。依次做好48根邊帶天線和中央天線的諧振頻率和反射系數測量并做好相應記錄。

圖1 測量天線反射系數的方法

反射系數分貝值典型分布曲線見圖2所示。

2.2 檢查邊帶天線之間的退耦

將隨機發來的天線測試探針插入到48號天線的測試孔中，測試電纜要垂直于地網之下，并沿著天線陣的徑向線到達中央天線。將天線探針的室內端接到矢量網絡分析儀的PORT 2端口，從PDSU上拆下48號天線電纜，接入矢量網絡分析儀的PORT 1端口。打開矢量網絡分析儀，進行校準。校準完成后，按測量鍵，使48號邊帶天線發射，48號天線的測試探針作接收，做正向傳輸測量，記錄下分貝值，作為基準值。將48號天線電纜從PORT 1上拆下來，換上47號天線電纜。使47號天線發射，48號天線探針接收，做正向傳輸測量。記錄下分貝值，減去基準值，即為48號天線的退耦值。應大于16dB。依次逆時針做好48根邊帶天線的退耦值測量并做好相應記錄（圖3）。

圖2 天線的反射系數分貝值

圖3 邊帶天線退耦測試圖

2.3 檢查邊帶天線的相位一致性

將1號邊帶電纜接到矢量網絡分析儀的PORT 1，將載波電纜接到PORT 2。打開矢量網絡分析儀，進行校準。校準完成后，按測量鍵，使1號天線發射，載波天線接收，作正向傳輸測量，記錄下兩個通道的幅度衰減dB值和相位差。依次測量48根邊帶天線的正向傳輸特性，并作記錄。比較1-48號邊帶天線的相位差，應在±3°范圍內。

圖4 測量天線的正向傳輸特性

3 設置機柜內跳線

按照設備操作手冊對照設備模塊電路板正確設置以下四個跳線：

1）在LCP上，找到跳線X36，將其設置為短路，接通3.6V口香糖電池。

2）在MSP-CD上，找到跳線X7，將其由 ，接通3.6V電池。

3）在MSG-C上，找到跳線X7，將其設置為短路，接通3.6V電池。

4）在CSL上，短路X18，啟動過放電保護電路；短路X22，啟動自動存儲功能；短路X21，使電瓶放電終止電壓為1.875V。

4 預配置發射機

第一次開機前，關閉所有的電源。將PC機連接到LCSU面板上的RS232接口上。開啟BCPS電源。接上蓄電池保險。在電源控制板（PMM）上將NAV、TX1和TX2開關都打開，此時LCSU開始初始化，蜂鳴器開始叫起來。初始化完成后，蜂鳴聲停止。在本控面板LCP上，轉動鑰匙開關，將設備切換到本地模式。運行PC電腦中安裝正確的ASRACS軟件，通過軟件對DVOR-432設備進行預配置。根據臺站的實際情況進行臺站配置和發射機配置（由于篇幅限制，該配置不做詳細描述，如有需要可以聯系本文作者）。完成以上操作后，退出ADRACS程序。

5 校準監控器

5.1 校準監控器時，需要使用CSL上的測試信號產生器，檢查并設置跳線X17的位置，使之為開路狀態（OPEN）。

（1）開啟發射機，在CSL面板上，將BCD開關設置到0。

圖5 在CSL面板上的撥碼開關

（2）打開 Adjustment Windows。

（3）再分別打開Monitor 1-Measurement TSG和Calibration兩個窗口。

（4）調整“Cal Azimuth Monitor”，使得 Monitor 1“TSG Azimuth”數值為0。

（5）調整“Cal 30Hz AM Depth”，使得 Monitor 1“TSG 30Hz AM Depth”數值為 30%。

（6）調整“Cal 9960Hz AM Depth”，使得 Monitor 1“TSG 9960Hz AM Depth”數值為30%。

（7）調整“Cal FM Index”，使得 Monitor 1 “TSG FM Index ”數值為16。

5.2 校準方位

（1）將CSL上的BCD開關設置到1，那么 Monitor 1“TSG Azimuth”應為45°

（2）將CSL上的BCD開關設置到2，那么 Monitor 1“TSG Azimuth”應為90°

（3）將CSL上的BCD開關設置到3，那么 Monitor 1“TSG Azimuth”應為135°

（4）將CSL上的BCD開關設置到 4，那么Monitor 1“TSG Azimuth”應為180°

（5）將CSL上的BCD開關設置到 5，那么Monitor 1“TSG Azimuth”應為225°

（6）將CSL上的BCD開關設置到 6，那么Monitor 1“TSG Azimuth”應為270°

（7）將CSL上的BCD開關設置到 7，那么Monitor 1“TSG Azimuth”應為315°

5.3 校準30Hz AM調制度

將CSL上的 BCD開關設置到8，那么 Monitor 1“TSG 30Hz AM Depth”數值應為 0。

5.4 校準9960Hz AM調制度

將CSL上的BCD開關設置到9，那么Monitor 1“TSG 9960Hz AM Depth”數值應為 0。

5.5 校準30Hz調頻指數

（1）將CSL上的BCD開關設置到A，那么Monitor 1“TSG FM Index”數值應為15。

（2）將CSL上的BCD開關設置到B，那么Monitor 1“TSG FM Index”數值應為17。

（3）將 CSL上的 BCD開關設置到 C，那么 Monitor 1“TSG FM Index”數值應為25。

（4）在CSL面板上，再將BCD開關設置到0。用同樣的方法校準2號監控器

6 使用監控器預設置發射機

6.1 設置發射機功率

（1）在CSB輸出端連接一個功率計。開啟1號機，在發射機設置中，設置工作頻率，設置發射功率為100W，設置識別碼。設置識別碼時，不足4個字符時可增加一個“*”號。設置30Hz AM和話音調制度均為0%。檢查功率計讀數，此時也應為100W。否則，請調整發射機機柜背后在控制耦合器CCP-D上的電位器R1進行校準。

（2）在發射機設置中，打開“Transmitter 1-Adjustment ASU”，設置“USB Sine Amplitude Adjust”、“USB Cosine Amplitude Adjust”、“LSB Sine Amplitude Adjust”、“LSB Cosine Amplitude Adjust”，均為 99%。

（3）在發射機設置中，打開“Transmitter 1-Adjustment”，設置“USB Level”和“LSB Level”均為 20%。

（4）關閉1號機，拆下功率計。

圖6 混合函數與邊帶功率的關系

6.2 調整上邊帶相位

（1）開啟 1 號機。

（2）打開“Monitor 1-Measurements”，打開“Monitor 1-Calibration”， 設置“AGCAdjust”，使“RF-Level”數值為 100%。

（3）打開“Transmitter 1-Adjustments”，設置“USB Phase”，先大范圍地調整，然后小范圍地調整，使“9960Hz AM Depth”讀數為最大。如果條件允許，可使用外場測試儀在兩公里外相對較高的地方測量9960Hz AM Depth，這種方法可以避免寄生調幅造成的測量誤差。（建議采用外場測試儀的方法測量）

（4）同時將示波器連接到MSP-CD/1的P16端，觀察波形，避免波形失真。

6.3 檢查混合信號電平的一致性

（1）在機柜內，找到BSG-D的插座X3，使用示波器分別測量以下各點的混合函數波形，并檢查混合函數信號電平值。a24——USB1；c24——LSB-S；a25——USB-C；c25——LSB-C。

（2）在發射機設置中，設置“Transmitter 1-Adjustment ASU”，以10%的 步 長 不 斷 調 整 “USB Sine Amplitude Adjust”、 “USB Cosine Amplitude Adjust”、 “LSB Sine Amplitude Adjust”、 “LSB Cosine Amplitude Adjust”，直到正弦波剛好不失真位置。

注意：不要把混合函數電平設置低于20%，否則邊帶功率將會過低。

（3）如果在上面的檢查中，重新調整了混合函數信號的電平，請重新調整邊帶相位，并獲得9960Hz最大值。

6.4 9960Hz調制度

（1）打開“Transmitter 1-Adjustment”，在 Adjustment ASU 方框中，選擇“Blending levels Adjustment”，調整該選項數值。再打開“Monitor 1-Measurements”，監視9960Hz調制度，使之為30%。

（2）在 BSG-D 插座 X3 的 a24（USB SIN）和 a25（USB COS）上連接好示波器，打開“Transmitter 1-Adjustment”，選擇“USB Level”，增加上邊帶功率，直到正弦波開始出現消頂失真為止。注意，USB Level不要大于28%。

（3）在 BSG-D 的插座 X3 的 c25（LSB SIN）和 c24（LSB COS）上連接好示波器，打開“Transmitter 1-Adjustment”，選擇“LSB Level”，增加下邊帶功率，直到正弦波開始出現消頂失真為止。注意，LSB Level不要大于28%。

6.5 30Hz AM 調制度

打開“Transmitter 1-Adjustment”，設置“30 Hz AM Depth”；打開“Monitor 1-Measurements”，使“30 Hz AM Depth”為 30%。

6.6 監控天線方位的設置

（1）打開“Transmitter 1-Adjustment”，在 Adjustments ASU 方框中，設置“Start Antenna Normal Operation”選項為“Antenna-1”。

（2）在 Transmitter 1-Adjustment方框中，設置“Azimuth alignment”；再打開“Monitor 1-Measurements”，觀察“Azimuth”數值，使之剛好為監控天線所在的方位。

6.7 識別碼調制度

打 開 “Transmitter 1-Adjustment”， 設 置 “1020Hz AM Depth” 為10%。

6.8 開啟1號機，檢查監控器

（1）開啟1號機。然后檢查1號監控器的讀數，注意不要改變1號監控器的 AGC 數值，檢查“RF level”，應為 100±5%。

（2）檢查 2 號監控器。 打開“Monitor 2-Measurements”，打開“Monitor 2-Calibration”，設置“AGC Adjust”，使 2 號監控器“RF Level”數值為100%。如果調整不到100%，調整“Digital Attenuation”，減小監控器衰減值。檢查2號監控器“30 Hz AM Depth”讀數，應為30±1%。檢查2號監控器“9960 Hz AM Depth”讀數，應為30±1%。檢查2號監控器“FM Index”，應為 16±0.5。 檢查 2 號監控器“Azimuth”，應為監控天線的方位值±0.2。

6.9 開啟2號機，檢查兩個監控器

開啟2號機。檢查兩個監控器“RF Level”，數值為100±5%。”檢查兩個監控器“30 Hz AM Depth”讀數，應為30±1%。檢查兩個監控器“9960 Hz AM Depth”讀數，應為 30±1%。檢查兩個監控器“FM Index”，應為16±0.5。檢查兩個監控器 “Azimuth”，應為監控天線的方位值±0.2。

6.10 畫出方位誤差曲線

（1）開啟 1 號機。

（2）打開“Transmitter1-Adjustment”，記錄現有的“Azimuth Alignment”數值。

（3）設置“Azimuth Alignment”，使 1 號監控器“Azimuth”讀數為000.0。

（4）準備將測試數據填寫在下面的表格中。

（5）打開“Transmitter 1-Adjustment ASU”，設置“Start Antenna Normal Operation” 選項 為 “Antenna-3”， 記錄下 1號 監 控 器中“Azimuth”的數值。

（6）依次選擇參考相位為5號、7號、……，分別記錄1號監控器“Azimuth”數值，一共做24次，每一步方位增加值應為15。

（7）填寫方位誤差表，記錄與標稱值之差，畫出誤差曲線，通常誤差應小于±0.4°。

（8）重新將參考相位設置到1號天線。

（9）然后作2號機的方位誤差曲線。

7 設置監控器門限

根據我國民航要求在監控器中設置方位、RF電平、30Hz AM調制度 、9960Hz AM調制度、30Hz調頻指數、識別碼調制度、9960Hz失真、30Hz FM失真等參數的上下門限以及告警延遲的時間，同時注意在發射機中設置邊帶相位的門限。

8 正常開機

做完以上工作后，DVOR-432設備可以正常開機。將1號機設置為主機，然后開啟1號機，并使1號機接天線。檢查設備，應無監控器告警，無BITE告警。否則，點擊1號機“BIT WARNING”告警區，得到所有的告警和警示信息，排查故障后重新開機。取消監控器旁路。斷開兩個監控器的輸入連接線，故意制造一個告警信號，那么經過告警延遲后，1號機將關閉，2號機自動開啟。恢復監控器的輸入連接。使用同樣的方法檢查2號機。

9 保存發射機和監控器配置數據

將雙監控器旁路，開雙機，并使1號機接天線。在Data菜單中，執行Up-/download Data命令，選擇SAVE，即可保存配置數據。

按照步驟做完以上工作后，DVOR-432設備的調試工作基本上就完成了，試運行一段時間后，如果沒有出現其它問題，就可以申請校驗飛行。校驗飛行的過程中，如果某些參數達不到校驗的標準，再根據校驗結果做一些微調就可以讓DVOR-432設備正常工作。

10 結束語

由于篇幅限制，本文只介紹了THALES DVOR-432全向信標機的調試的一些經驗和具體方法技巧。DVOR-432設備的安裝部分和FSD DME-435測距儀的安裝調試部分并未涉及，如果各位同仁有需要，可以和本文作者進行聯系和交流，期待大家能夠共同提高，做好設備保障工作。