THALES DVOR 432 全向信標初裝調試方法及關鍵點探討

王天匯

（民航中南空管局技術保障中心，廣東廣州，510410）

1 全向信標原理與THALES DVOR432 結構分析

1.1 全向信標原理

機載VOR 接收機接收VOR 地面臺發射的基準相位信號和可變相位型號。并通過比較兩種信號的相位差，得出飛機相對地面VOR 臺的方位即飛機磁方位。

1.2 THALES DVOR 432 全向信標結構

THALES DVOR432 全向信標，包含發射機系統、天線系統、電源系統、天線 系統等。

2 THALES DVOR432 全向信標初裝調試準備工作與調試流程分析

2.1 調試準備工作

2.1.1 物理安裝檢查

天線反射網支撐立柱的基礎水平面的高度偏差、天線反射網平面的起伏高差、反射網整體水平高差、各個天線位置角度應該符合規范。

2.1.2 開機準備

進行開機前準備是確保設備電氣調試安全的必要環節。主要包括：跳線檢查、設備UPS 電源連接以及測試、交流電的零地電壓測試、電池輸出電壓測試、設備電纜連接完成性檢查等。

2.2 調試流程

正確流程應為開機前準備、天線系統調整、發射機調整、監控器調整、控制功能驗證。

3 THALES DVOR432 全向信標初裝天線以及發射機調整方法

3.1 天線系統調整

3.1.1 天線匹配前的優化

432 設備提供了一種更便捷的方法來減少臨近天線的影響。選擇一部發射機開機，設置監視器旁路，載波功率設為10W 以下，上邊帶及下邊帶功率分別設為0%，并將“Start Antenna Normal Operation” 設置為“No Rotation at 50 Ohm”，即邊帶天線不旋轉，均接在50Ω 負載上。

3.1.2 DVOR 天線匹配的兩種方法的分析

天線匹配的調整，測試設備可選擇網絡分析儀或者設備的監控器來完成。但注意無論使用何種方式，測量時必須將天線罩蓋上，并且調試人員應離開天線陣或距被測天線至少7m 以外。

（1）沒有網絡分析儀，使用設備監控器匹配

利用監控器匹配天線的連接方法如圖1 所示。

圖1 利用監視器調整天線匹配連接圖

設 置“M1 AGC Adjustment”使“M1 RF Level”指 示 為100%。將測試電纜接至定向耦合器的反射輸出端，移除監控器1 輸入端的20dB 衰減器；交替調整電容CA、電容CTr，使“M1 RF Level”顯示值最小，且小于50%。（對應的匹配情況優于-23dB，中央天線優于-30dB）

（2）使用網絡分析儀匹配

網絡分析儀在RF OUT 端接一根長電纜并校準，設為Magnitude 模式；將長電纜連接到待調天線；綜合調整電容CA和CTr，反復測量調整，使得波形的波谷對準中心頻率。

（3）兩種方法分析

兩種方法在實際原理上是一致的，使用監控器則是在網絡分析儀不能正常使用的極端情況下采用的方法。只不過監控器的RF Level 的結果是基于電平值，網絡分析儀的結果是基于功率值。

3.1.3 天線輻射相位一致性檢查

天線匹配調整好之后，使用網絡分析儀的S21 模式，Port 1 接邊帶天線，Port2 接到中央天線。檢查輻射相位的一致性。理論上輻射相位的檢查結果應該保持高度一致性。如果某根天線測試結果出現較大偏差，應該對此根邊帶天線電纜、電纜頭、匹配器以及相關連接做重點檢查。

3.2 發射機調整

3.2.1 載波功率調整

使用功率計測量載波功率，根據需要設置功率。在發射機設置中，直接設置Carrier Power 。如果此時功率計的讀數與設置值有差異，調整CCP-D 的R1，即機柜后面BP-T 處的X16，使功率計讀數與設置值相同。

3.2.2 邊帶輸出功率調整

使用功率計測量邊帶功率。改動LSB Level 直到功率計讀30w，大約24%左右。記錄LSB Level 從23%到29%的功率輸出。記錄后把LSB Level 改回30w 輸出的設置。USB 通道一樣設置。

3.2.3 機內對相

將PIR 連接至監控器輸入電纜，調節USB phase，直到PIR 讀取9960Hz 調制度最大值。

3.2.4 混合波形設置

參照DVOR 432 設備技術手冊調整混合波形是關鍵的一步，技術手冊關于混合波形的調整每一步都有其意義。首先，Blending Amplitude 先設置為99%。在BSG-D 板的測試口上測量X3a24、X3c24、X3a25、X3c25 的波形，通過微調四個Blending Amplitude 的值使得四個波形的幅度相同。然后調節“Blending Levels Adjustment”使得9960Hz 調制度達到30%。記錄當前的LSB 和USB 設置，以及4 路混合信號的幅度值，作為將來調機的參考。

4 THALES432 天線與發射系統調整關鍵點分析

4.1 副載波調制度的精確調整

對于空間調制的設備來說，機內相位也尤為關鍵。在進行副載波調制度的調整，通常是先找到相位最優點，再進行混合函數的調整，使得9960Hz 調制度達到30%，但是實際上，混合函數以及邊帶相位的調整應是密不可分的過程。在調整完混合函數的時候還要再次進行相位檢查，若此時的邊帶相位不是最佳的數值，那么還要進行相位調整，然后又一次進行混合函數調整，邊帶相位和混合函數的調整其實是一個相互穿插，反復驗證的過程，直至最終達到一個最完美的狀態。機內相位以及混合函數的精確即是空間良好合成的基礎。

4.2 天線輻射相位一致性的必要性

在機內相位完美的前提下，我們考慮天線輻射部分。根據公式fd=πDFsinθ/λ,當θ=90°時fd 為最大，所以副載波最大頻偏受邊帶天線相位的影響，其中θ 是方位角，即為FM 超前AM 的相位。

在 DVOR 頻率范圍內，空間波長 1°在 7.06 ～7.72mm之間。如果邊帶天線相位誤差在±18°內， 而18°的相位誤差可以折合成距離△r 來計。那么可以得到帶有相位誤差的最大頻偏的表達式fdm=2π（R+△r）F/λ=2πRF/λ+2π △rF/λ。

每個臺站的頻率不同，考慮最不利的情況，即發射頻率為 118MHz 時，對于18°的相位誤差，△r1=0.1271m， 代人fdm=2π（R+△r）F/λ=2πRF/λ+2π △rF/λ 得到 fdm =509.88Hz，則此時調頻指數為16.996 即將超過門限16±1，其它頻率上只要邊帶天線相位在±18°內，其產生的頻偏不會超過上面的數值。因此邊帶相位的會最終影響頻偏以及調頻指數。所以初裝的時候對于天線邊帶相位一致性的檢查是非常必要的，一致性越好，那么調頻指數越接近16，最大頻偏越接近480Hz。只有在機內以及機外部分全部精確才能保證最后空間調制的合成最佳，飛機才能接收到最精確的方為引導。

5 結束語

本文開展THALES DVOR432 全向信標初裝調試方法及關鍵點探討，實現天線系統調整、發射機調整的調試方法與技巧研究。全向信標機結構復雜，調試內容較多，且調試精度較高，故調試階段應嚴格針對操作手冊嚴格調試，嚴格把控調試關鍵點，避免因調試不夠精確造成后續使用問。