THALES DVOR 432 全向信標(biāo)初裝調(diào)試方法及關(guān)鍵點(diǎn)探討

王天匯

（民航中南空管局技術(shù)保障中心，廣東廣州，510410）

1 全向信標(biāo)原理與THALES DVOR432 結(jié)構(gòu)分析

1.1 全向信標(biāo)原理

機(jī)載VOR 接收機(jī)接收VOR 地面臺(tái)發(fā)射的基準(zhǔn)相位信號(hào)和可變相位型號(hào)。并通過比較兩種信號(hào)的相位差，得出飛機(jī)相對(duì)地面VOR 臺(tái)的方位即飛機(jī)磁方位。

1.2 THALES DVOR 432 全向信標(biāo)結(jié)構(gòu)

THALES DVOR432 全向信標(biāo)，包含發(fā)射機(jī)系統(tǒng)、天線系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、天線 系統(tǒng)等。

2 THALES DVOR432 全向信標(biāo)初裝調(diào)試準(zhǔn)備工作與調(diào)試流程分析

2.1 調(diào)試準(zhǔn)備工作

2.1.1 物理安裝檢查

天線反射網(wǎng)支撐立柱的基礎(chǔ)水平面的高度偏差、天線反射網(wǎng)平面的起伏高差、反射網(wǎng)整體水平高差、各個(gè)天線位置角度應(yīng)該符合規(guī)范。

2.1.2 開機(jī)準(zhǔn)備

進(jìn)行開機(jī)前準(zhǔn)備是確保設(shè)備電氣調(diào)試安全的必要環(huán)節(jié)。主要包括：跳線檢查、設(shè)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(shè)備電纜連接完成性檢查等。

2.2 調(diào)試流程

正確流程應(yīng)為開機(jī)前準(zhǔn)備、天線系統(tǒng)調(diào)整、發(fā)射機(jī)調(diào)整、監(jiān)控器調(diào)整、控制功能驗(yàn)證。

3 THALES DVOR432 全向信標(biāo)初裝天線以及發(fā)射機(jī)調(diào)整方法

3.1 天線系統(tǒng)調(diào)整

3.1.1 天線匹配前的優(yōu)化

432 設(shè)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(fā)射機(jī)開機(jī)，設(shè)置監(jiān)視器旁路，載波功率設(shè)為10W 以下，上邊帶及下邊帶功率分別設(shè)為0%，并將“Start Antenna Normal Operation” 設(shè)置為“No Rotation at 50 Ohm”，即邊帶天線不旋轉(zhuǎn)，均接在50Ω 負(fù)載上。

3.1.2 DVOR 天線匹配的兩種方法的分析

天線匹配的調(diào)整，測試設(shè)備可選擇網(wǎng)絡(luò)分析儀或者設(shè)備的監(jiān)控器來完成。但注意無論使用何種方式，測量時(shí)必須將天線罩蓋上，并且調(diào)試人員應(yīng)離開天線陣或距被測天線至少7m 以外。

（1）沒有網(wǎng)絡(luò)分析儀，使用設(shè)備監(jiān)控器匹配

利用監(jiān)控器匹配天線的連接方法如圖1 所示。

圖1 利用監(jiān)視器調(diào)整天線匹配連接圖

設(shè) 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(jiān)控器1 輸入端的20dB 衰減器；交替調(diào)整電容CA、電容CTr，使“M1 RF Level”顯示值最小，且小于50%。（對(duì)應(yīng)的匹配情況優(yōu)于-23dB，中央天線優(yōu)于-30dB）

（2）使用網(wǎng)絡(luò)分析儀匹配

網(wǎng)絡(luò)分析儀在RF OUT 端接一根長電纜并校準(zhǔn)，設(shè)為Magnitude 模式；將長電纜連接到待調(diào)天線；綜合調(diào)整電容CA和CTr，反復(fù)測量調(diào)整，使得波形的波谷對(duì)準(zhǔn)中心頻率。

（3）兩種方法分析

兩種方法在實(shí)際原理上是一致的，使用監(jiān)控器則是在網(wǎng)絡(luò)分析儀不能正常使用的極端情況下采用的方法。只不過監(jiān)控器的RF Level 的結(jié)果是基于電平值，網(wǎng)絡(luò)分析儀的結(jié)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(diào)整好之后，使用網(wǎng)絡(luò)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(jié)果應(yīng)該保持高度一致性。如果某根天線測試結(jié)果出現(xiàn)較大偏差，應(yīng)該對(duì)此根邊帶天線電纜、電纜頭、匹配器以及相關(guān)連接做重點(diǎn)檢查。

3.2 發(fā)射機(jī)調(diào)整

3.2.1 載波功率調(diào)整

使用功率計(jì)測量載波功率，根據(jù)需要設(shè)置功率。在發(fā)射機(jī)設(shè)置中，直接設(shè)置Carrier Power 。如果此時(shí)功率計(jì)的讀數(shù)與設(shè)置值有差異，調(diào)整CCP-D 的R1，即機(jī)柜后面BP-T 處的X16，使功率計(jì)讀數(shù)與設(shè)置值相同。

3.2.2 邊帶輸出功率調(diào)整

使用功率計(jì)測量邊帶功率。改動(dòng)LSB Level 直到功率計(jì)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(shè)置。USB 通道一樣設(shè)置。

3.2.3 機(jī)內(nèi)對(duì)相

將PIR 連接至監(jiān)控器輸入電纜，調(diào)節(jié)USB phase，直到PIR 讀取9960Hz 調(diào)制度最大值。

3.2.4 混合波形設(shè)置

參照DVOR 432 設(shè)備技術(shù)手冊調(diào)整混合波形是關(guān)鍵的一步，技術(shù)手冊關(guān)于混合波形的調(diào)整每一步都有其意義。首先，Blending Amplitude 先設(shè)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(diào)四個(gè)Blending Amplitude 的值使得四個(gè)波形的幅度相同。然后調(diào)節(jié)“Blending Levels Adjustment”使得9960Hz 調(diào)制度達(dá)到30%。記錄當(dāng)前的LSB 和USB 設(shè)置，以及4 路混合信號(hào)的幅度值，作為將來調(diào)機(jī)的參考。

4 THALES432 天線與發(fā)射系統(tǒng)調(diào)整關(guān)鍵點(diǎn)分析

4.1 副載波調(diào)制度的精確調(diào)整

對(duì)于空間調(diào)制的設(shè)備來說，機(jī)內(nèi)相位也尤為關(guān)鍵。在進(jìn)行副載波調(diào)制度的調(diào)整，通常是先找到相位最優(yōu)點(diǎn)，再進(jìn)行混合函數(shù)的調(diào)整，使得9960Hz 調(diào)制度達(dá)到30%，但是實(shí)際上，混合函數(shù)以及邊帶相位的調(diào)整應(yīng)是密不可分的過程。在調(diào)整完混合函數(shù)的時(shí)候還要再次進(jìn)行相位檢查，若此時(shí)的邊帶相位不是最佳的數(shù)值，那么還要進(jìn)行相位調(diào)整，然后又一次進(jìn)行混合函數(shù)調(diào)整，邊帶相位和混合函數(shù)的調(diào)整其實(shí)是一個(gè)相互穿插，反復(fù)驗(yàn)證的過程，直至最終達(dá)到一個(gè)最完美的狀態(tài)。機(jī)內(nèi)相位以及混合函數(shù)的精確即是空間良好合成的基礎(chǔ)。

4.2 天線輻射相位一致性的必要性

在機(jī)內(nèi)相位完美的前提下，我們考慮天線輻射部分。根據(jù)公式fd=πDFsinθ/λ,當(dāng)θ=90°時(shí)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(nèi)，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(nèi)， 而18°的相位誤差可以折合成距離△r 來計(jì)。那么可以得到帶有相位誤差的最大頻偏的表達(dá)式fdm=2π（R+△r）F/λ=2πRF/λ+2π △rF/λ。

每個(gè)臺(tái)站的頻率不同，考慮最不利的情況，即發(fā)射頻率為 118MHz 時(shí)，對(duì)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(shí)調(diào)頻指數(shù)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(nèi)，其產(chǎn)生的頻偏不會(huì)超過上面的數(shù)值。因此邊帶相位的會(huì)最終影響頻偏以及調(diào)頻指數(shù)。所以初裝的時(shí)候?qū)τ谔炀€邊帶相位一致性的檢查是非常必要的，一致性越好，那么調(diào)頻指數(shù)越接近16，最大頻偏越接近480Hz。只有在機(jī)內(nèi)以及機(jī)外部分全部精確才能保證最后空間調(diào)制的合成最佳，飛機(jī)才能接收到最精確的方為引導(dǎo)。

5 結(jié)束語

本文開展THALES DVOR432 全向信標(biāo)初裝調(diào)試方法及關(guān)鍵點(diǎn)探討，實(shí)現(xiàn)天線系統(tǒng)調(diào)整、發(fā)射機(jī)調(diào)整的調(diào)試方法與技巧研究。全向信標(biāo)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試內(nèi)容較多，且調(diào)試精度較高，故調(diào)試階段應(yīng)嚴(yán)格針對(duì)操作手冊嚴(yán)格調(diào)試，嚴(yán)格把控調(diào)試關(guān)鍵點(diǎn)，避免因調(diào)試不夠精確造成后續(xù)使用問。