關(guān)于NORMARC ILS天線系統(tǒng)的安裝調(diào)整

張順

摘要：對(duì)于NORMARC ILS天線系統(tǒng)的安裝調(diào)整，因?yàn)殡S即就有相應(yīng)的安裝說(shuō)明書(shū)，所以大家都可以從說(shuō)明書(shū)中有所了解。事實(shí)上說(shuō)明書(shū)講解的大多是一些安裝過(guò)程中的理論知識(shí)，有很大的專(zhuān)業(yè)性，其中有很多細(xì)節(jié)說(shuō)明書(shū)中并沒(méi)有具體講解或者沒(méi)有提及，所以具體操作中大家還是可能會(huì)遇到這樣或那樣的問(wèn)題。本人根據(jù)自己的研究，結(jié)合實(shí)際操作過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題，可以說(shuō)是根據(jù)實(shí)際情況出發(fā)，在這里我就講解一下關(guān)于該系統(tǒng)的一部分具體操作過(guò)程中的安裝調(diào)整。

關(guān)鍵詞：NORMARC ILS天線系統(tǒng)；安裝；調(diào)整

前言：在操作過(guò)程的具體情況甚至由于失誤導(dǎo)致故障的發(fā)生，這些問(wèn)題在實(shí)際應(yīng)用中都有出現(xiàn)，所以根據(jù)這些典型的例子我們更應(yīng)該注意在天線系統(tǒng)方面的正確安裝調(diào)整。根據(jù)一些發(fā)生的情況可以知道的是，特別是在下滑天線系統(tǒng)，出現(xiàn)的問(wèn)題都是在安裝過(guò)程中可以避免的。對(duì)于多振子的ILS 天線系統(tǒng)和他們組成的天線陣，可以形成特定的、具有良好方向性的場(chǎng)型。而這里的安裝就必須通過(guò)相當(dāng)復(fù)雜的計(jì)算才能實(shí)施。在安裝過(guò)程中主要分為航向系統(tǒng)和下滑系統(tǒng)兩部分，下面就從這兩部分描述。

1.下滑系統(tǒng)的安裝

1.1下滑天線高度和寬度的調(diào)整

在這里以一種特殊的型號(hào)的天線系統(tǒng)談一下實(shí)際安裝方面的問(wèn)題。用外場(chǎng) 測(cè)試儀特異性的接在下天線的M端 ，調(diào)機(jī)柜上的一個(gè)特殊的接頭和開(kāi)關(guān)式衰減器，在場(chǎng)外測(cè)試儀可以通過(guò)已知資料里的公式計(jì)算出。將外場(chǎng)測(cè)試儀接在中天線 的M端 ，檢查DDM讀數(shù)應(yīng)接近 .根據(jù)計(jì)算得到相應(yīng)的寬度結(jié)果后，再通過(guò)公式計(jì)算可以得出天線的安裝高度。需要在這里注意的是，要考慮到反射地面的土質(zhì)差異計(jì)算天線高度時(shí)應(yīng)加相應(yīng)的修正。

1.2天線的相位調(diào)整

相位方面需要調(diào)整的是CSB與SBO的相位關(guān)系，還有就是說(shuō)明書(shū)里提及的這三個(gè)移相器的調(diào)整，說(shuō)明書(shū)里對(duì)于后者已經(jīng)有講解，這里只是對(duì)于前者加以講述。加90°線串聯(lián)在SBO電纜中，然后用測(cè)試儀分別在相應(yīng)的三個(gè)端口接上。這時(shí)候要使第一個(gè)端口盡量接近0，還有就是不要忘記調(diào)機(jī)柜里的另外一端口，這樣就可以很好的解決下滑系統(tǒng)方面的相位問(wèn)題了。[1]

1.3振子的偏置和天線功率分配

關(guān)于天線功率分配，這里跟相位有一定的聯(lián)系。首先知道有六根電纜包含在M型下滑天線里面，滿足條件就是需要電纜的長(zhǎng)度相等。準(zhǔn)確的6dB作為中天線值與上下天線功率值的錯(cuò)位，為了不重新調(diào)整相位，所以這方面一定要準(zhǔn)確。這是對(duì)于天線功率分配方面的調(diào)整，還有同樣需要計(jì)算的天線振子的偏置。對(duì)于各自的鏡像天線而言三個(gè)輻射振子的孔徑有所不同，這些孔徑效應(yīng)引起的。之所以對(duì)天線振子偏置，是因?yàn)樵谕唤邮茳c(diǎn)接受到的三個(gè)天線發(fā)射的信號(hào)相位產(chǎn)生了行程差，可以通過(guò)計(jì)算對(duì)以中天線為參考，上天線為偏向跑道，下天線為偏離跑道的情況列式，這里要注意的是考慮反射地面?zhèn)绕碌挠绊?，同時(shí)該角的正負(fù)跟跑道面和天線場(chǎng)地反射面的相對(duì)高度有關(guān)，前者高則為負(fù)，如果是低就是正。還有就是，根據(jù)前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)證明，具體安裝的情況，上天線偏置的S值比需要比計(jì)算值大才行。具體來(lái)說(shuō)先增加上天線偏置值，增加到一定的值，下天線偏置值的增加在較飛之后根據(jù)情況而定。[2]

1.4存在的誤差

電源電壓不穩(wěn)定時(shí)或者機(jī)器不穩(wěn)定時(shí)，會(huì)引起90Hz和150Hz調(diào)制度的不平衡，也就是DDM≠0，下滑的角度發(fā)生改變，下滑道寬度不平衡。要通過(guò)改變調(diào)制度平衡來(lái)改變下滑角度并不合理，只能是改變調(diào)制度平衡的時(shí)候調(diào)整下滑角的變化范圍在0.05°以內(nèi)才合理。除此之外還有能影響下滑角度的中天線的高度。對(duì)于普通的反射場(chǎng)，要控制雜草的高度不得高于30cm，還要注意雨天或者雪天的影響，否則會(huì)，影響地面的高度，導(dǎo)致下滑角上升。這些都是關(guān)于下滑角的影響，還有關(guān)于下滑到寬度的影響，一般是相位上的影響。有SBO和CSB信號(hào)的射頻變化造成的影響，還有SBO和CSB 的幅度比例造成的影響，大致情況是一個(gè)2dB的變化使寬度變化改變30%。除了相位上的影響還有氣溫造成的影響，根據(jù)熱脹冷縮原理，冬天的時(shí)候由于溫度低，寬度會(huì)變窄；夏天溫度高，寬度會(huì)加大。所以學(xué)者建議的是在夏季、冬季進(jìn)行飛行校驗(yàn)。

2.航向系統(tǒng)的安裝

2.1基礎(chǔ)航向天線陣的安裝調(diào)整

關(guān)于航向天線陣，要求的方面很簡(jiǎn)單，但是一樣不容出錯(cuò)。首先跑道中心延長(zhǎng)線需要和航向天線陣嚴(yán)格垂直，每對(duì)天線到跑道中心延長(zhǎng)線的距離需要相等，每個(gè)振子都需要在同一水平線上。為了更加準(zhǔn)確的安裝航向天線陣，在天線陣前30m處的跑道中心延長(zhǎng)線上定一個(gè)木樁，然后用50m鋼卷尺對(duì)第六對(duì)天線固定的腳螺絲拉對(duì)角線，調(diào)整固定的角螺絲位置使兩對(duì)角的距離相等。其他振子的地腳螺絲按照相應(yīng)距離固定在這兩點(diǎn)間的直線上。當(dāng)各天線基礎(chǔ)的水平誤差在±5mm以內(nèi)方可。在按照操作要求操作后，校準(zhǔn)天線振子在一條線上和跑道中心垂直。

2.2修剪發(fā)射柜到天線輸入端電纜

發(fā)射柜到天線輸入端電纜需要先經(jīng)過(guò)天線分配單元，CSB和SBO信號(hào)的電纜射頻相位要在機(jī)柜到天線分配單元之間相等。開(kāi)機(jī)前發(fā)射機(jī)輸出端接假負(fù)載，開(kāi)機(jī)后，用矢量電壓表測(cè)量前先將發(fā)射機(jī)輸出功率降為 5W，矢量電壓表機(jī)殼這個(gè)時(shí)候需要接地，然后測(cè)試電纜 連 接 BNC--CSB測(cè)試端，矢量電壓表定向耦合器的輸入端，再將CSB或SBO電纜連接在定向耦合器的輸出端 ，前耦合端和后耦合端分別接矢量電壓表A、B。打0開(kāi)矢量電壓表，調(diào)零，用一根新的電纜接在接在定向耦合器的輸出端，根據(jù)電壓表顯示為零時(shí)電纜長(zhǎng)度相等，不等的進(jìn)行修剪到相等。接著在天線振子的安裝之前記下所測(cè)每根電纜的相位讀數(shù)，這樣在安裝天線陣子時(shí)可以將電纜的相位和天線的電纜一起考慮。這樣的好處是只需要稍微修剪電纜長(zhǎng)度便能使每個(gè)天線振子發(fā)射的CSB信號(hào)相位相同。

2.3航道的整體調(diào)整

航道結(jié)構(gòu)外場(chǎng)方面的測(cè)DDM值時(shí)需要在外場(chǎng)測(cè)試儀沿跑道中心線的位置，測(cè)記錄的平均值不應(yīng)該超過(guò)±0.2%，當(dāng)全信號(hào)發(fā)射的時(shí)候，用同樣的方法再測(cè)DDM的結(jié)果應(yīng)該與前者相同。調(diào)整航道寬度的時(shí)候，由于地面比較復(fù)雜，所以跑到入口處測(cè)試不穩(wěn)定，一般在跑道近端測(cè)試。有的情況是在入口105m處測(cè)DDM為15.5%，根據(jù)地面的復(fù)雜程度不同，跑道平整度的不同采取不同的情況。

2.4監(jiān)控電纜傳輸效率和相位的測(cè)量

在有關(guān)于發(fā)射天線電纜測(cè)量安裝完畢之后，需要用特定的電壓表測(cè)量監(jiān)控電纜和發(fā)射天線電纜。用電表測(cè)量的電纜修剪完成后使得相位容差大致在3°左右；上下大約0.3dB的幅度容差。當(dāng)天線監(jiān)控電路或者監(jiān)控電纜出問(wèn)題時(shí)會(huì)引起幅度超過(guò)最大承受范圍，用矢量電壓表測(cè)量的連接方法是矢量電壓表定向耦合器的輸入端接上機(jī)柜BCN 插座上輸出的信號(hào)串聯(lián)20dB衰減器上，定向耦合器的輸出端、監(jiān)控電纜M分別接發(fā)射電纜A、B端。監(jiān)控信號(hào)混合網(wǎng)絡(luò)輸出到監(jiān)控器的信號(hào)有四個(gè)：航道位置、寬度、余隙位置和寬度信號(hào)這四個(gè)輸出到監(jiān)控器的信號(hào)是由監(jiān)控信號(hào)混合網(wǎng)絡(luò)輸出的，要注意的是其中寬度信號(hào)超過(guò)0.115DDM很多，想要降到0.115DDM，可以調(diào)整混合網(wǎng)絡(luò)上的移相器，這樣不行的話只能通過(guò)改變相應(yīng)的電纜長(zhǎng)度來(lái)改變?cè)撀返捷敵鲭姌虻南辔唬@樣輸出的航道寬度就改變了，監(jiān)控信號(hào)混合網(wǎng)絡(luò)上的移相器也可以相應(yīng)的進(jìn)行改變，最終0.115DDM的值出現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)：除了這些之外還應(yīng)該注意的是，對(duì)于ILS系統(tǒng)的應(yīng)用，建造機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航臺(tái)時(shí)需要不同的選址條件，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出航向信標(biāo)的位置，根據(jù)機(jī)場(chǎng)地形等因素通過(guò)計(jì)算確定下滑信標(biāo)的位置，還有下滑天線的高度和保護(hù)區(qū)范圍都需要通過(guò)計(jì)算確認(rèn)。以上的是結(jié)合本人的知識(shí)和一些前人的總結(jié)針對(duì)于該天線系統(tǒng)調(diào)整所給的的建議，如果有不足之處還請(qǐng)?jiān)彛Ｍ@些東西會(huì)對(duì)大家有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 李雙星，于曉紅. ILS導(dǎo)航天線信號(hào)特性與選址分析[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)， 2015， 卷缺失（27）： 56-58.

[2] 張貴興. NORMARC ILS天線系統(tǒng)的安裝調(diào)整[J]. 中國(guó)無(wú)線電管理， 2001， 卷缺失（7）： 18-19， 23.