THALES432全向信標(biāo)機(jī)初裝調(diào)試方法及技巧

鄭立輝

(中國(guó)民用航空華北地區(qū)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(jìn)安裝了一套THALES DVOR-432型全向信標(biāo)機(jī)，這是我國(guó)民航首次安裝該型號(hào)全向信標(biāo)設(shè)備，也是今后幾年中國(guó)民航將大量引進(jìn)安裝的全向信標(biāo)設(shè)備。此次安裝前沒(méi)有什么經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，因此我們仔細(xì)研究了設(shè)備隨機(jī)技術(shù)手冊(cè)，并且在安裝調(diào)試過(guò)程中認(rèn)真摸索，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)THALES公司技術(shù)人員進(jìn)行詳細(xì)溝通，通過(guò)此次安裝調(diào)試，總結(jié)出了該設(shè)備的一些調(diào)試方法和技巧。本文將詳細(xì)介紹THALES DVOR-432安裝時(shí)的調(diào)試方法及技巧，希望能對(duì)今后的引進(jìn)安裝該設(shè)備的有關(guān)單位有所幫助。

調(diào)試步驟及方法：

1 調(diào)試前提及所需儀表

進(jìn)行DVOR-432設(shè)備調(diào)試前，天線系統(tǒng)、監(jiān)控天線、DVOR-432設(shè)備及供電系統(tǒng)應(yīng)已正確安裝并完成連接。THALES DVOR-432維護(hù)軟件ADRACS已安裝至電腦，能正常使用。調(diào)試所需儀表包括雙蹤示波器、通過(guò)式功率計(jì)、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，外場(chǎng)測(cè)試儀（PIR）等。

2 測(cè)量和調(diào)整天線

2.1 測(cè)量天線諧振頻率和反射系數(shù)

首先矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)完成后開始測(cè)量天線的諧振頻率和反射系數(shù)。將1號(hào)天線電纜室內(nèi)端從PDSU上拆下來(lái)，將其連接到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的PORT 1。將1號(hào)天線電纜接天線端直接連接到1號(hào)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(hào)）仍然保持正常連接，所有人員保持遠(yuǎn)離測(cè)試天線在7米以上。此時(shí)在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀屏幕上將顯示出所測(cè)天線的諧振頻率和反射系數(shù)分貝值分布曲線圖。如果諧振頻率偏低，則應(yīng)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(shí)調(diào)整兩對(duì)電容盤，調(diào)整過(guò)程中要盡量保持間距對(duì)稱。檢查諧振點(diǎn)的反射系數(shù)分貝值，應(yīng)當(dāng)在26dB以上。如果不足26dB，調(diào)整中央電容Ctr，使反射系數(shù)在26dB以上。一號(hào)天線調(diào)整達(dá)到要求后，將1號(hào)天線天線端恢復(fù)連接匹配器（matcher），拆下 2號(hào)天線的匹配器（matcher），將 2號(hào)邊帶電纜連接到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀上，測(cè)量2號(hào)天線的諧振頻率和反射系數(shù)分貝值，方法同1號(hào)天線調(diào)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(shù)測(cè)量并做好相應(yīng)記錄。

圖1 測(cè)量天線反射系數(shù)的方法

反射系數(shù)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(jī)發(fā)來(lái)的天線測(cè)試探針插入到48號(hào)天線的測(cè)試孔中，測(cè)試電纜要垂直于地網(wǎng)之下，并沿著天線陣的徑向線到達(dá)中央天線。將天線探針的室內(nèi)端接到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的PORT 2端口，從PDSU上拆下48號(hào)天線電纜，接入矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的PORT 1端口。打開矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)完成后，按測(cè)量鍵，使48號(hào)邊帶天線發(fā)射，48號(hào)天線的測(cè)試探針作接收，做正向傳輸測(cè)量，記錄下分貝值，作為基準(zhǔn)值。將48號(hào)天線電纜從PORT 1上拆下來(lái)，換上47號(hào)天線電纜。使47號(hào)天線發(fā)射，48號(hào)天線探針接收，做正向傳輸測(cè)量。記錄下分貝值，減去基準(zhǔn)值，即為48號(hào)天線的退耦值。應(yīng)大于16dB。依次逆時(shí)針做好48根邊帶天線的退耦值測(cè)量并做好相應(yīng)記錄（圖3）。

圖2 天線的反射系數(shù)分貝值

圖3 邊帶天線退耦測(cè)試圖

2.3 檢查邊帶天線的相位一致性

將1號(hào)邊帶電纜接到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的PORT 1，將載波電纜接到PORT 2。打開矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)完成后，按測(cè)量鍵，使1號(hào)天線發(fā)射，載波天線接收，作正向傳輸測(cè)量，記錄下兩個(gè)通道的幅度衰減dB值和相位差。依次測(cè)量48根邊帶天線的正向傳輸特性，并作記錄。比較1-48號(hào)邊帶天線的相位差，應(yīng)在±3°范圍內(nèi)。

圖4 測(cè)量天線的正向傳輸特性

3 設(shè)置機(jī)柜內(nèi)跳線

按照設(shè)備操作手冊(cè)對(duì)照設(shè)備模塊電路板正確設(shè)置以下四個(gè)跳線：

1）在LCP上，找到跳線X36，將其設(shè)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(shè)置為短路，接通3.6V電池。

4）在CSL上，短路X18，啟動(dòng)過(guò)放電保護(hù)電路；短路X22，啟動(dòng)自動(dòng)存儲(chǔ)功能；短路X21，使電瓶放電終止電壓為1.875V。

4 預(yù)配置發(fā)射機(jī)

第一次開機(jī)前，關(guān)閉所有的電源。將PC機(jī)連接到LCSU面板上的RS232接口上。開啟BCPS電源。接上蓄電池保險(xiǎn)。在電源控制板（PMM）上將NAV、TX1和TX2開關(guān)都打開，此時(shí)LCSU開始初始化，蜂鳴器開始叫起來(lái)。初始化完成后，蜂鳴聲停止。在本控面板LCP上，轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙開關(guān)，將設(shè)備切換到本地模式。運(yùn)行PC電腦中安裝正確的ASRACS軟件，通過(guò)軟件對(duì)DVOR-432設(shè)備進(jìn)行預(yù)配置。根據(jù)臺(tái)站的實(shí)際情況進(jìn)行臺(tái)站配置和發(fā)射機(jī)配置（由于篇幅限制，該配置不做詳細(xì)描述，如有需要可以聯(lián)系本文作者）。完成以上操作后，退出ADRACS程序。

5 校準(zhǔn)監(jiān)控器

5.1 校準(zhǔn)監(jiān)控器時(shí)，需要使用CSL上的測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生器，檢查并設(shè)置跳線X17的位置，使之為開路狀態(tài)（OPEN）。

（1）開啟發(fā)射機(jī)，在CSL面板上，將BCD開關(guān)設(shè)置到0。

圖5 在CSL面板上的撥碼開關(guān)

（2）打開 Adjustment Windows。

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

（4）調(diào)整“Cal Azimuth Monitor”，使得 Monitor 1“TSG Azimuth”數(shù)值為0。

（5）調(diào)整“Cal 30Hz AM Depth”，使得 Monitor 1“TSG 30Hz AM Depth”數(shù)值為 30%。

（6）調(diào)整“Cal 9960Hz AM Depth”，使得 Monitor 1“TSG 9960Hz AM Depth”數(shù)值為30%。

（7）調(diào)整“Cal FM Index”，使得 Monitor 1 “TSG FM Index ”數(shù)值為16。

5.2 校準(zhǔn)方位

（1）將CSL上的BCD開關(guān)設(shè)置到1，那么 Monitor 1“TSG Azimuth”應(yīng)為45°

（2）將CSL上的BCD開關(guān)設(shè)置到2，那么 Monitor 1“TSG Azimuth”應(yīng)為90°

（3）將CSL上的BCD開關(guān)設(shè)置到3，那么 Monitor 1“TSG Azimuth”應(yīng)為135°

（4）將CSL上的BCD開關(guān)設(shè)置到 4，那么Monitor 1“TSG Azimuth”應(yīng)為180°

（5）將CSL上的BCD開關(guān)設(shè)置到 5，那么Monitor 1“TSG Azimuth”應(yīng)為225°

（6）將CSL上的BCD開關(guān)設(shè)置到 6，那么Monitor 1“TSG Azimuth”應(yīng)為270°

（7）將CSL上的BCD開關(guān)設(shè)置到 7，那么Monitor 1“TSG Azimuth”應(yīng)為315°

5.3 校準(zhǔn)30Hz AM調(diào)制度

將CSL上的 BCD開關(guān)設(shè)置到8，那么 Monitor 1“TSG 30Hz AM Depth”數(shù)值應(yīng)為 0。

5.4 校準(zhǔn)9960Hz AM調(diào)制度

將CSL上的BCD開關(guān)設(shè)置到9，那么Monitor 1“TSG 9960Hz AM Depth”數(shù)值應(yīng)為 0。

5.5 校準(zhǔn)30Hz調(diào)頻指數(shù)

（1）將CSL上的BCD開關(guān)設(shè)置到A，那么Monitor 1“TSG FM Index”數(shù)值應(yīng)為15。

（2）將CSL上的BCD開關(guān)設(shè)置到B，那么Monitor 1“TSG FM Index”數(shù)值應(yīng)為17。

（3）將 CSL上的 BCD開關(guān)設(shè)置到 C，那么 Monitor 1“TSG FM Index”數(shù)值應(yīng)為25。

（4）在CSL面板上，再將BCD開關(guān)設(shè)置到0。用同樣的方法校準(zhǔn)2號(hào)監(jiān)控器

6 使用監(jiān)控器預(yù)設(shè)置發(fā)射機(jī)

6.1 設(shè)置發(fā)射機(jī)功率

（1）在CSB輸出端連接一個(gè)功率計(jì)。開啟1號(hào)機(jī)，在發(fā)射機(jī)設(shè)置中，設(shè)置工作頻率，設(shè)置發(fā)射功率為100W，設(shè)置識(shí)別碼。設(shè)置識(shí)別碼時(shí)，不足4個(gè)字符時(shí)可增加一個(gè)“*”號(hào)。設(shè)置30Hz AM和話音調(diào)制度均為0%。檢查功率計(jì)讀數(shù)，此時(shí)也應(yīng)為100W。否則，請(qǐng)調(diào)整發(fā)射機(jī)機(jī)柜背后在控制耦合器CCP-D上的電位器R1進(jìn)行校準(zhǔn)。

（2）在發(fā)射機(jī)設(shè)置中，打開“Transmitter 1-Adjustment ASU”，設(shè)置“USB Sine Amplitude Adjust”、“USB Cosine Amplitude Adjust”、“LSB Sine Amplitude Adjust”、“LSB Cosine Amplitude Adjust”，均為 99%。

（3）在發(fā)射機(jī)設(shè)置中，打開“Transmitter 1-Adjustment”，設(shè)置“USB Level”和“LSB Level”均為 20%。

（4）關(guān)閉1號(hào)機(jī)，拆下功率計(jì)。

圖6 混合函數(shù)與邊帶功率的關(guān)系

6.2 調(diào)整上邊帶相位

（1）開啟 1 號(hào)機(jī)。

（2）打開“Monitor 1-Measurements”，打開“Monitor 1-Calibration”， 設(shè)置“AGCAdjust”，使“RF-Level”數(shù)值為 100%。

（3）打開“Transmitter 1-Adjustments”，設(shè)置“USB Phase”，先大范圍地調(diào)整，然后小范圍地調(diào)整，使“9960Hz AM Depth”讀數(shù)為最大。如果條件允許，可使用外場(chǎng)測(cè)試儀在兩公里外相對(duì)較高的地方測(cè)量9960Hz AM Depth，這種方法可以避免寄生調(diào)幅造成的測(cè)量誤差。（建議采用外場(chǎng)測(cè)試儀的方法測(cè)量）

（4）同時(shí)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(hào)電平的一致性

（1）在機(jī)柜內(nèi)，找到BSG-D的插座X3，使用示波器分別測(cè)量以下各點(diǎn)的混合函數(shù)波形，并檢查混合函數(shù)信號(hào)電平值。a24——USB1；c24——LSB-S；a25——USB-C；c25——LSB-C。

（2）在發(fā)射機(jī)設(shè)置中，設(shè)置“Transmitter 1-Adjustment ASU”，以10%的 步 長(zhǎng) 不 斷 調(diào) 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(shù)電平設(shè)置低于20%，否則邊帶功率將會(huì)過(guò)低。

（3）如果在上面的檢查中，重新調(diào)整了混合函數(shù)信號(hào)的電平，請(qǐng)重新調(diào)整邊帶相位，并獲得9960Hz最大值。

6.4 9960Hz調(diào)制度

（1）打開“Transmitter 1-Adjustment”，在 Adjustment ASU 方框中，選擇“Blending levels Adjustment”，調(diào)整該選項(xiàng)數(shù)值。再打開“Monitor 1-Measurements”，監(jiān)視9960Hz調(diào)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(xiàn)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(xiàn)消頂失真為止。注意，LSB Level不要大于28%。

6.5 30Hz AM 調(diào)制度

打開“Transmitter 1-Adjustment”，設(shè)置“30 Hz AM Depth”；打開“Monitor 1-Measurements”，使“30 Hz AM Depth”為 30%。

6.6 監(jiān)控天線方位的設(shè)置

（1）打開“Transmitter 1-Adjustment”，在 Adjustments ASU 方框中，設(shè)置“Start Antenna Normal Operation”選項(xiàng)為“Antenna-1”。

（2）在 Transmitter 1-Adjustment方框中，設(shè)置“Azimuth alignment”；再打開“Monitor 1-Measurements”，觀察“Azimuth”數(shù)值，使之剛好為監(jiān)控天線所在的方位。

6.7 識(shí)別碼調(diào)制度

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

6.8 開啟1號(hào)機(jī)，檢查監(jiān)控器

（1）開啟1號(hào)機(jī)。然后檢查1號(hào)監(jiān)控器的讀數(shù)，注意不要改變1號(hào)監(jiān)控器的 AGC 數(shù)值，檢查“RF level”，應(yīng)為 100±5%。

（2）檢查 2 號(hào)監(jiān)控器。 打開“Monitor 2-Measurements”，打開“Monitor 2-Calibration”，設(shè)置“AGC Adjust”，使 2 號(hào)監(jiān)控器“RF Level”數(shù)值為100%。如果調(diào)整不到100%，調(diào)整“Digital Attenuation”，減小監(jiān)控器衰減值。檢查2號(hào)監(jiān)控器“30 Hz AM Depth”讀數(shù)，應(yīng)為30±1%。檢查2號(hào)監(jiān)控器“9960 Hz AM Depth”讀數(shù)，應(yīng)為30±1%。檢查2號(hào)監(jiān)控器“FM Index”，應(yīng)為 16±0.5。 檢查 2 號(hào)監(jiān)控器“Azimuth”，應(yīng)為監(jiān)控天線的方位值±0.2。

6.9 開啟2號(hào)機(jī)，檢查兩個(gè)監(jiān)控器

開啟2號(hào)機(jī)。檢查兩個(gè)監(jiān)控器“RF Level”，數(shù)值為100±5%。”檢查兩個(gè)監(jiān)控器“30 Hz AM Depth”讀數(shù)，應(yīng)為30±1%。檢查兩個(gè)監(jiān)控器“9960 Hz AM Depth”讀數(shù)，應(yīng)為 30±1%。檢查兩個(gè)監(jiān)控器“FM Index”，應(yīng)為16±0.5。檢查兩個(gè)監(jiān)控器 “Azimuth”，應(yīng)為監(jiān)控天線的方位值±0.2。

6.10 畫出方位誤差曲線

（1）開啟 1 號(hào)機(jī)。

（2）打開“Transmitter1-Adjustment”，記錄現(xiàn)有的“Azimuth Alignment”數(shù)值。

（3）設(shè)置“Azimuth Alignment”，使 1 號(hào)監(jiān)控器“Azimuth”讀數(shù)為000.0。

（4）準(zhǔn)備將測(cè)試數(shù)據(jù)填寫在下面的表格中。

（5）打開“Transmitter 1-Adjustment ASU”，設(shè)置“Start Antenna Normal Operation” 選項(xiàng) 為 “Antenna-3”， 記錄下 1號(hào) 監(jiān) 控 器中“Azimuth”的數(shù)值。

（6）依次選擇參考相位為5號(hào)、7號(hào)、……，分別記錄1號(hào)監(jiān)控器“Azimuth”數(shù)值，一共做24次，每一步方位增加值應(yīng)為15。

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

（8）重新將參考相位設(shè)置到1號(hào)天線。

（9）然后作2號(hào)機(jī)的方位誤差曲線。

7 設(shè)置監(jiān)控器門限

根據(jù)我國(guó)民航要求在監(jiān)控器中設(shè)置方位、RF電平、30Hz AM調(diào)制度 、9960Hz AM調(diào)制度、30Hz調(diào)頻指數(shù)、識(shí)別碼調(diào)制度、9960Hz失真、30Hz FM失真等參數(shù)的上下門限以及告警延遲的時(shí)間，同時(shí)注意在發(fā)射機(jī)中設(shè)置邊帶相位的門限。

8 正常開機(jī)

做完以上工作后，DVOR-432設(shè)備可以正常開機(jī)。將1號(hào)機(jī)設(shè)置為主機(jī)，然后開啟1號(hào)機(jī)，并使1號(hào)機(jī)接天線。檢查設(shè)備，應(yīng)無(wú)監(jiān)控器告警，無(wú)BITE告警。否則，點(diǎn)擊1號(hào)機(jī)“BIT WARNING”告警區(qū)，得到所有的告警和警示信息，排查故障后重新開機(jī)。取消監(jiān)控器旁路。斷開兩個(gè)監(jiān)控器的輸入連接線，故意制造一個(gè)告警信號(hào)，那么經(jīng)過(guò)告警延遲后，1號(hào)機(jī)將關(guān)閉，2號(hào)機(jī)自動(dòng)開啟?；謴?fù)監(jiān)控器的輸入連接。使用同樣的方法檢查2號(hào)機(jī)。

9 保存發(fā)射機(jī)和監(jiān)控器配置數(shù)據(jù)

將雙監(jiān)控器旁路，開雙機(jī)，并使1號(hào)機(jī)接天線。在Data菜單中，執(zhí)行Up-/download Data命令，選擇SAVE，即可保存配置數(shù)據(jù)。

按照步驟做完以上工作后，DVOR-432設(shè)備的調(diào)試工作基本上就完成了，試運(yùn)行一段時(shí)間后，如果沒(méi)有出現(xiàn)其它問(wèn)題，就可以申請(qǐng)校驗(yàn)飛行。校驗(yàn)飛行的過(guò)程中，如果某些參數(shù)達(dá)不到校驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，再根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果做一些微調(diào)就可以讓DVOR-432設(shè)備正常工作。

10 結(jié)束語(yǔ)

由于篇幅限制，本文只介紹了THALES DVOR-432全向信標(biāo)機(jī)的調(diào)試的一些經(jīng)驗(yàn)和具體方法技巧。DVOR-432設(shè)備的安裝部分和FSD DME-435測(cè)距儀的安裝調(diào)試部分并未涉及，如果各位同仁有需要，可以和本文作者進(jìn)行聯(lián)系和交流，期待大家能夠共同提高，做好設(shè)備保障工作。