大虎山DVOR432設備的安裝及調試

任福東

摘 要：本文通過2019年1月大虎山DVOR432設備的安裝過程，從天線安裝、設備連接、天線匹配調整、參數調整、外場測試等幾方面介紹了DVOR432設備的安裝全過程，對同類型的全向信標設備的安裝調試具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：DVOR432；天線匹配調整；監控器校準

中圖分類號：TQ3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）11-0075-03

0 引言

目前中國民航常用的無線電導航定位方法可分為測角導航和測距導航。測角導航就是為飛機提供一個水平方位角的引導。地面臺站向空中輻射無線電信號，飛機接到信號后，經過分析和處理，得到相對于基準方位的方位角。甚高頻全向信標VHF Omni-Range（以下簡稱VOR）就是測角導航設備中的一種。測距儀Distance Measuring Equipment（以下簡稱DME）為測距導航設備，與VOR配合使用可實現極坐標導航方式。

1 多普勒全向信標

目前國內使用的VOR中，絕大多數為多普勒甚高頻全向信標Doppler VHF Omni-Range（以下簡稱DVOR），其采用多普勒效應原理實現飛機相對DVOR臺站方位角的獲取。與CVOR相比，DVOR設備信號精度更高，受場地影響更小。

2 設備安裝

本次大虎山設備屬于更新，原址重建，故不涉及選址問題。

2.1 場地要求

參考《民用航空通信導航監視臺（站）設置場地規范第1部分：導航》中多普勒全向信標場地要求：

以多普勒全向信標天線基礎中心為基準點，以天線反射網平面為基準面，半徑100米以內不應有超出基準面高度的任何障礙物；半徑200米以內不應有超出基準面高度的公路、建筑物、堤壩、山丘等障礙物；半徑100米到200米的樹木相對于基準面的垂直張角應不超過1.5度，水平張角應不超過7度；半徑200米到300米的障礙物相對于基準面的垂直張角應不超過1.5度，水平張角應不超過10度；半徑300米以內不應有超出基準面高度的鐵路；半徑300米以外的障礙物相對于基準面的垂直張角應不超過2.5度。以多普勒全向信標天線基礎中心為基準點，以天線反射網平面為基準面，半徑200米以內不應有超出基準面高度的35KV及以上的高壓輸電線，半徑500米以內不應有超出基準面高度的110KV及以上的高壓輸電線。

2.2 天線立柱的調校

天線安裝前檢查地網的情況，包括牢固程度、起伏程度、天線環形導軌的曲率等。使用指南針，將1號天線和中央天線之間的連線對準磁北，將全站儀的水平角度測量基準設置到1號邊帶天線后，進行后續測量，如圖1所示。對其他天線的測量，均以1號天線為基準，角度偏移量為7.5度的整倍數值（對應于48根邊帶天線），通過調整天線立柱高度、豎直狀態、左右切向位移、前后位移等，確保天線立柱在豎直、高度、半徑、方位角等方面滿足工藝質量要求。天線立柱調整完成后，應緊固螺栓，確保位置不再發生變化。

2.3 天線安裝

邊帶天線饋電電纜敷設前，應在開闊地將所有電纜展開，電纜連接頭做防塵防水保護，靜置半天，以確保電纜的物理和電氣參數穩定。期間，檢查電纜，確認無損傷。在敷設過程中應注意電纜的保護和清潔。

將49個天線用滑輪吊到地網上方，依次在48個邊帶天線和中央天線立柱邊上放好，檢查天線體有無損壞、開焊、電容片松動等情況。

如圖2所示，安裝邊帶天線時，從1號開始，然后逆時針順序安裝2-48號天線，利用水平尺保證每根天線水平，讓天線振子的方位標志對準中央天線。

Ca和Ctr位置如圖3所示，先進行邊帶天線的預調，天線振子內的CA電容片共是兩對，按照圖4找出設備頻率對應的間距，本次安裝大虎山導航臺DVOR設備的頻率是116.5MHz，將電容片的間距調整到9.5毫米，在調整時每對電容片的中心線不能偏離天線的對分徑向線；CTr電容在天線振子的中央，預置時先將CTr逆時針旋轉到底，再按照圖中對應關系將CTr順時針旋轉10圈。

天線陣子調整完畢后，在所有天線振子除去天線罩的情況下，要保證所有振子的頂部都處在同一平面內，每個邊帶天線的方位標志要對準中央天線。

2.4 監視天線安裝

監控天線安裝的方位可以任意選擇，要注意的是天線距中央天線的距離要控制在60-200米之間，監控天線的高度要超出地網面至少1.3米，由于存在近場效應，一般都裝在80米以外。方位一般避開磁北方位±10度的扇區范圍。此次大虎山設備更新監控天線還是安在原來位置，重新做了基礎，安裝了監控天線，距離中央天線80米左右，要確保立柱牢靠，斜拉繩松緊適度。電纜扎綁在支撐桿上，為防止雷擊竄擾，需在下面盤一至二圈，直徑在60公分左右，之后再通過埋設的保護管進入機房。

3 設備調試

3.1 開機前準備

把機柜水平放在設計好的位置上，可靠牢固，無傾斜，周圍預留操作空間，便于內部安裝和維護。開始連接電纜：機柜電源線，從機柜到PDSU的時序控制線和射頻電纜，DVOR和DME識別碼聯機線，從LCP連到電腦的控制線全部連接。這次接線全部走的橋架，比較美觀。做好地線，接避雷器。

拆開設備后，需要拿掉起保護作用的兩塊鐵板，每塊板件都使勁往里按一按，保證不會因為長途運輸而松動。

開機前檢查幾個比較重要的開關和跳線：

MSG-C上X7閉合，表示備份電池可用；打開狀態，備份電池關閉不能用。

MSP上X7閉合，ram由電池緩沖；打開，ram沒有電池緩沖，關機后ram數據丟失。

LCP上的X36是電池備份開關，閉合則電池啟用。

CSL上X18閉合，過放電保護，X19、X20、X21閉合，分別代表電池在1.7V，1.8V，1.875V時，停止供電。

進行上述操作后，將PC連接到LCSU前面板的RS232接口，ACC單元上的BCPS電源開關放到“ON”位；閉合電瓶保險開關；PMM上的TX1、TX2開關放到“ON”位。經過一段時間后，燈測試結束，設備初始化成功后，使用PC中的控制軟件登錄設備。

3.2 天線振子電器特性的匹配調整

調節天線匹配，必須加電測，所有天線都要懸空，不然的話，相鄰邊帶天線之間的影響太明顯。具體方法就是，在發射機設置中將載波功率、上下邊帶功率都設置成0，Set Antenna for Single Step選擇“No Rotation At 50”使邊帶天線停止旋轉，讓每根邊帶天線都在PDSU中接入假負載，如圖5所示。

使用網絡分析儀，設定頻率116.5MHz，帶寬10MHz，使用S11模式，從1號邊帶天線開始測量回波損耗，具體調整方法：

Ca決定整個波形的波谷位置，最好的形狀是讓波谷正好處在116.5MHz的頻率上，如果波谷在中心頻率的左邊，就需要將Ca往外擴，來增大電容片之間的間距，讓波谷向右，正好在中心頻率上；反之，如果波谷在中心頻率右邊，就要將Ca往里縮。注意，Ca的調整需要成對調整，比如左邊的向外擴半圈，右邊的也要相應地向外擴半圈。

Ctr決定波形的鋒利程度，也影響波谷的位置。如果波形過于鋒利，一旦頻率有偏移，回波損耗會變化很大，所以需要將Ctr向外擰，波形就會變得平緩，但是在向外擰的同時，也會讓波谷出現移動。

反復調整電容Ca、Ctr，這個過程需要有耐心，往往一根邊帶天線需要調整好幾次。在調整過程中，每次測量都必須將天線罩蓋上，調試人員應離天線7米以外。最后讓波形左右對稱，波谷處于中心頻率上，不要過于鋒利，如圖6所示，查看網絡分析儀左上方的回波損耗，并依此記錄下數值。正常各邊帶都要優于-25dB，最好每個邊帶都差不多，比如都在30dB左右，中央天線要優于-30dB，一般都能保證到-35dB。第一次調整完，還得從頭回去挨個看一遍，尤其前幾個天線，由于有調整，互相影響，波谷和回波損耗都會有變化，需要再作調整。

3.3 設備參數預設

開機后，設置臺站信息選擇DVOR，100W，48邊帶天線，將識別碼，信標設備的頻率依此輸入。

然后進行發射機設置，如圖7所示，進入Tx Adjustment 設置載波功率75W，上下邊帶功率25%，混合函數波形都是40%，30Hz AM調制度30%，1020Hz調制度10%。

用功率計測量載波功率，此時發射機設置載波功率75W，如果功率計顯示有偏差，就要對CCP后面的X16，進行調節，使功率計和發射機設置中顯示相同。這里還有一點注意需要提醒，如果CCP板故障，更換后，功率會發生改變，也要對X16進行重新調整。

DVOR432開啟備機時，邊帶功率會經過兩個衰減器，所以測量邊帶功率時，比4000設備容易一些，如果需要測量2號機的邊帶功率，就開啟開雙機，1號機接天線，在衰減器上連接吸收式功率計，那么就能直接測出2號機的邊帶功率。這一步主要是調節邊帶功率，使上下邊帶功率相等，這個調整不是線性的，為了讓上下邊帶功率相等，發射機設置中有可能出現兩個邊帶百分比不同的情況，最后以功率計讀數相同為準。這項設置好之后，再調整邊帶功率就要將上下邊帶統調，在SB Level Mulltiplier中輸入百分比。

調整4個混合函數，BSG上的a24，a25，c24，c25分別對應上邊帶奇，上邊帶偶，下邊帶奇，下邊帶偶，連接示波器，測量峰峰值，在發射機設置中進行調節，使4個混合函數在示波器上的峰峰值讀數相同。設置好之后，如果再調節混合函數就要進行統調，在Blending Levels Adjustment中輸入百分比。

3.4 外場測試粗調

再將線重新檢查一下，就可以進行外場測試了，定向要求至少200米以外，正常是越遠越好，本次大虎山安裝遠處有一個山頭，比較適合做外場測試。觀察外場測試儀的讀數。外場測試最主要是確定相位，之后將“SBA RF PHASE”改變，獲得9960Hz調制度最大值。其他的看一看30Hz AM是否30%，識別信號調制度是否10%，不是的話就調成標準值。

4 結語

以上就是大虎山導航臺DVOR432設備更新的安裝過程，下一步就是等待設備的初裝校驗了，在飛行校驗后，需要根據校飛結果對監控器進行校準。因為本次安裝是原址重建，所以不涉及選址問題，掌握安裝和調試方法后，可以提高設備的安裝速度，提升安裝質量。