地空通信系統中不同PCM傳輸設備PTT共點分析與應用

陳勝

【摘要】 在管制內話系統中，遠端重要臺站的地空通信信號通常采用地面連路和空中連路傳回管制中心，達到雙重備份的要求，一套VHF設備需同時對應兩套傳輸系統，其PTT控制信號同時接入不同類型復用器中使用。本文主要闡述如何實現PTT控制信號針對兩種不同類型的傳輸設備的共模兼容分析和應用。

【關鍵詞】 PTT共模 等效電路

一、引言

目前民航系統內部各分散地空通信系統臺均配置有VHF甚高頻收發信機，其目的在于實行多點收發，覆蓋各扇區內所有飛行器。實現飛行員與管制員的實時通話，便于管制員及時通報飛行員調整飛行狀態。由于保障通信的暢通是通導工作的重點，所以各臺站至少有兩條以上的鏈路同時傳輸實時信號，以確保當某條使用中的鏈路發生故障時能用其它鏈路進行應急傳輸。某某臺站馬拉松復用器及以色列復用器就是分別將VHF信號引入兩條不同鏈路進行傳輸的復用設備，其PTT信號所采用的模式和引接方式方法大體相同，只是各自的接口定義有所區別而已。PTT信號的共點接法實現了不同設備的兼容，簡化了施工的難度和線路的復雜程度，在運行過程中簡化了維護操作的步驟和難度。

二、常用PTT產生的模式分類

某某臺站VHF收發信機為德國R&S公司生產的XU250A系列機型。其PTT的作用模式分別有以下幾種：

2.1 PTT NORM方式

當跳線方式為X120.8～X120.10時即選擇以PTT NORM方式產生PTT信號。選擇這種方式時，+PTT信號可懸空不接，-PTT信號直接用作*PTT-INT信號，并與傳輸設備（通常是PCM）的控制線相連。當管制中心的管制員按下話筒上的PTT鍵時，最終將使-PTT信號接地，從而產生低電平的*PTT-INT信號。

2.2 PTT OPTO/Vop方式

當跳線方式為X120.3～X120.1、X120.7～X120.8時即選擇以PTT OPTO/Vop方式產生PTT信號。選擇這種方式時，Vop-SW信號將通過電阻R用作+PTT信號，-PTT信號則與傳輸設備（通常是PCM）的控制線相連。當管制中心的管制員按下話筒上的PTT鍵時，最終將使-PTT信號接地，從而使光電耦合器在+PTT信號的控制下觸發后續電路產生低電平的*PTT-INT信號。

2.3 PTT OPTO/FLOAT方式

當跳線方式為X120.3～X120.4、X120.7～X120.8時即選擇以PTT OPTO/Float方式產生PTT信號。選擇這種方式時，+PTT信號和-PTT信號均由外部設備提供。如某臺站選用該方式時設備的外部連接情況為+PTT與一個恒定不變的+5V電壓相連，-PTT信號則與傳輸設備（通常是PCM）的控制線相連；當管制中心的管制員按下話筒上的PTT鍵時，最終將使位于遠端的傳輸設備的控制線接地，從而使光電耦合器在+PTT信號的控制下觸發后續電路產生低電平的*PTT-INT信號。

2.4 PTT OPTO/GND方式

當跳線方式為X120.3～X120.4、X120.7～X120.9時即選擇以PTT OPTO/GND方式產生PTT信號。選擇這種方式時，+PTT信號由外部設備提供，-PTT信號則通過電阻與地相接。當管制中心的管制員按下話筒上的PTT鍵時，最終將使+PTT信號變為一個正電壓信號，從而使光電耦合器在+PTT信號的控制下觸發后續電路產生低電平的*PTT-INT信號。

三、共點接法分析

目前臺站的PTT模式為：PTT OPTO/FLOAT方式，+PTT信號和-PTT信號均由外部設備提供（即由復用器提供）。其中以色列PCM所提供的PTT電壓值約11.6V左右，馬拉松復用器所提供的PTT電壓值約-48V左右。兩復用器所提供的電壓值基本是恒定的，所以在等效電路分析法中可據戴維南定理將其簡單看成是一個恒壓源。其等效電路圖如下：

R為R&S主機內部PTT所提供的一個高阻抗電阻，Uef即為以色列PCM、馬拉松PCM和R&S三機PTT共點端的電壓。其+PTT電壓值實測為44.29V，-PTT電壓實測值為-45.35V。從等效電路中可看出由于加于e f兩端的電壓值為一正一負，且R&S機內也存在一高阻抗電阻，UR處的電壓就被拉低。將上圖看成是兩個回路，具體依據戴維南疊加定理可得：

根據R，R1，R2數值，可以計算出平衡點，其平衡點取決于馬拉松復用器、以色列PCM以及R&S主機各部分的內阻大小，經過實測UR=-44V。對于馬拉松復用器及以色列復用器來說，由于所使用的PTT模式是一致的，此電壓值并未超過兩復用器正常工作的門限電壓，對后續電路或是機內各板件并不能造成任何影響。所以當管制員按PTT時使光電耦合器在+PTT信號的控制下觸發后續電路產生低電平的*PTT-INT信號， R&S主機起控，音頻信號得以發送。

四、實際應用中的優缺點

兩復用器的PTT共點接法的優點為：

1.簡化了傳輸過程中排線的復雜程度，用同一線排即能夠實現兩復用器的PTT信號引接問題；2.整合了VHF系統的整體結構，簡化了其整體結構；3.方便在實際工作中查找故障點，可及時處理所遇到的PTT電路故障問題不僅方便了實際施工的難度，也簡化了VHF在傳輸過程中的路徑。

其缺點為：如此處的PTT公共接點有問題將可能引起不起控或長發的現象，屆時此公共端即轉化為一風險點。

五、結束語

綜上所述，馬拉松復用器與以色列復用器的PTT共點接法在實際應用中解決了不同設備的PTT兼容問題，簡化了線路的復雜程度，提高了相關設備的運行穩定性，降低了運行風險。

PTT的共點接法具體應用在各分散臺站是相當廣泛的，在實際應用中確實解決了很多設備的兼容性問題，簡化了實際運行保障過程中的設備維護程序和難度，提高了各分散臺站的設備運行保障率，為空中交通安全提供了極有力的技術支持和保障。

參 考 文 獻

[1]徐基剛，陳偉《ROHDE&SCHWARZ VHF設備講義》，第49---51頁。

[2]《VHF TRANSCEIVERS 25W/50W》第A1.9---A1.10頁。