Indra DOVR雙機(jī)邊帶組件互換的影響分析及改善措施

袁 昆

（民航云南空管分局，云南 昆明 650200）

0 引言

生產(chǎn)實(shí)踐過程中，當(dāng)DVOR設(shè)備出現(xiàn)單機(jī)故障的時(shí)候，判斷設(shè)備故障點(diǎn)最快捷的方式就是：根據(jù)故障告警指示，交換雙機(jī)中可疑的組件，如故障隨之轉(zhuǎn)移，那么就可確定故障點(diǎn)。但以上方法的使用，需要確保DVOR雙機(jī)各組件的運(yùn)行參數(shù)基本相同，即每一級(jí)組件輸出至下一級(jí)的信號(hào)功率或控制電壓需要基本相同。如雙機(jī)各組件的運(yùn)行參數(shù)不同，那么組件的互換將不能取得預(yù)期的結(jié)果，甚至產(chǎn)生一些隱藏的不良后果。另外，如設(shè)備放大組件故障后使用備件進(jìn)行更換，如備件的運(yùn)行參數(shù)與原組件不相同，那么最終輸出也會(huì)發(fā)射較大的偏離，甚至還會(huì)出告警的情況。下文以DVOR邊帶通道中互換SGN為例，結(jié)合SMA對(duì)互換的要求和影響進(jìn)行分析。

1 邊帶信號(hào)流向及控制

DVOR系統(tǒng)邊帶信號(hào)的產(chǎn)生主要由SGN、SMAU、SMAL三個(gè)組件構(gòu)成。其中，SGN產(chǎn)生上、下邊帶源，SMAU和SMAL分別對(duì)上、下邊帶進(jìn)行放大和調(diào)制，最后傳輸至天饋系統(tǒng)發(fā)射。

邊帶功率最終輸出的大小由SGN和SMA兩個(gè)模塊共同決定。標(biāo)準(zhǔn)情況下，SGN中的邊帶振蕩器輸出上下邊帶信號(hào)均為250 mW，經(jīng)SMA進(jìn)一步放大和調(diào)制后，最終輸出會(huì)在4～6W之間（功率值根據(jù)臺(tái)站具體情況會(huì)有所不同）。

圖1 邊帶信號(hào)流向與控制

根據(jù)圖1可知，SGN的四個(gè)輸出分為兩組傳輸至SMAU和SMAL。分別是：上邊帶f+9969 Hz和CONT VOLT USB（上邊帶控制電壓）、下邊帶f-9969 Hz和CONT VOLT LSB（下邊帶控制電壓）。邊帶控制電壓用于控制后級(jí)SMA的放大性能。

2 交換雙機(jī)SGN前后的對(duì)比分析

我們知道DVOR的輻射場是由載波和邊帶在空間疊加而成的，載波與邊帶需要滿足如下條件才能提供穩(wěn)定、準(zhǔn)確的方位信息：

（1）頻率關(guān)系：載波頻率為f，上下邊帶頻率為f±9960 Hz。

（2）幅度關(guān)系：上下邊帶的幅度相同，而載波與邊帶的幅度需要滿足調(diào)制度m=2Vs/Vc=30%。式中，Vs為邊帶幅度；Vc為載波幅度。

（3）相位關(guān)系：上邊帶超前（或滯后）載波的相位需要等于下邊帶滯后（或超前）載波的相位。

所以，上下邊帶發(fā)射的幅度需要盡可能相同，才能在空間合成較好的信號(hào)。

表1為未交換SGN前的設(shè)備部分運(yùn)行參數(shù)。通過數(shù)據(jù)可以看出，邊帶控制電壓對(duì)最終輸出的邊帶功率有著重要的影響，SGN邊帶振蕩器的輸出配以不同的控制電壓可輸出相同的邊帶功率。副載波調(diào)制度也是一種重要的運(yùn)行參數(shù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如在監(jiān)控天線處使用外場測試儀測得的調(diào)制度為27%左右，那么遠(yuǎn)端測量得到的副載波調(diào)制度可為30%左右。所以，表1中的數(shù)據(jù)表征現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行時(shí)正常的。

表1 交換1、2號(hào)機(jī)的SGN前數(shù)據(jù)

表2 交換1、2號(hào)機(jī)的SGN后的數(shù)據(jù)

但當(dāng)交換1、2號(hào)機(jī)的SGN后，得到了表2的數(shù)據(jù)。由表2數(shù)據(jù)可看出，由于邊帶功率出現(xiàn)大幅變化且上下邊帶功率不相等，導(dǎo)致副載波電平、方位和調(diào)制度也出現(xiàn)了較大的變化。此時(shí)，雖然設(shè)備仍然正常運(yùn)行，未有告警產(chǎn)生，但運(yùn)行參數(shù)已經(jīng)十分不理想。1號(hào)機(jī)副載波電平已接近告警門限（門限為0.85 V）。另外，副載波調(diào)制度也發(fā)生了較大的變化。因?yàn)榇藚?shù)需要飛行校驗(yàn)才進(jìn)行驗(yàn)證，但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，此時(shí)監(jiān)控天線處使用外場測試儀測得數(shù)據(jù)最大已經(jīng)至28%，遠(yuǎn)端測量的數(shù)據(jù)很可能已不滿足規(guī)范的要求。

此外，影響邊帶最終輸出功率的還有一個(gè)組件就是SMA——邊帶調(diào)制與放大器組件。SMA內(nèi)部功放的放大性能由兩個(gè)可變的信號(hào)控制，一個(gè)來自SGN的邊帶控制電壓，另一個(gè)由其內(nèi)部電平控制板上的RV4電位器控制。

所以，當(dāng)SGN邊帶振蕩器的輸出不同，而上下邊帶控制電壓和SMA放大器內(nèi)部控制電壓相同的情況下，最終輸出就會(huì)不同。如要最終輸出的邊帶功率相同，那么上、下邊帶的控制電平和SMA放大器內(nèi)部控制電壓就會(huì)不同。

綜上所述，如需要在交換SGN組件后，邊帶功率的最終輸出不發(fā)生較大的偏移，那么就需要保證三個(gè)信號(hào)基本相同，即：SGN上下邊帶振蕩器輸出、SGN上下邊帶控制電壓和SMA內(nèi)部控制電壓。

3 SGN和SMA組件的調(diào)整方法

3.1 SGN組件內(nèi)部邊帶振蕩器和邊帶控制電壓的調(diào)整

（1）設(shè)備運(yùn)行于維護(hù)模式且告警抑制打開，SGN置于延伸板上，邊帶振蕩器的金屬蓋子打開。

門脈栓塞患者膽叢、膽總管周圍側(cè)支循環(huán)開放率[40.0%(24/60)、56.7%(34/60)]均顯著高于門脈高壓患者(0、0)(P<0.05)，但兩者的胃小彎側(cè)側(cè)支循環(huán)開放率[63.3%(38/60)、71.7%(43/60)]差異不顯著(P>0.05)。

（2）吸收式功率計(jì)探頭連接一個(gè)10 dB衰減器后接至SGN的上邊帶振蕩器XFB輸出口，測量功率值。

（3）以對(duì)的形式，調(diào)整邊帶振蕩器微調(diào)電容器C20、C25和C31、C37，使得輸出最大（標(biāo)稱為250 mW）。對(duì)以上電容的調(diào)整應(yīng)特別注意，僅能進(jìn)行微調(diào)，避免放大電路失諧。

（4）同樣方式調(diào)整SGN的下邊帶振蕩器。保證上下邊帶輸出功率基本相等。

（5）調(diào)整SGN組件前面板上的S/B POWER和SB BAL控件，使得CONT VOLT USB和LSB測試孔的電壓相同且為7.5 V。此處的調(diào)整應(yīng)注意使得SB BAL兩個(gè)電位器最終位置盡量保持在中間，這是為了后期如需對(duì)上下邊帶功率進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整時(shí)留有余地。

SMA組件內(nèi)部電平控制板的調(diào)整：

（1）設(shè)備運(yùn)行于維護(hù)模式，SMAU和SMAL分別置于延伸板上。

（2）在保證輸入的邊帶信號(hào)和邊帶電壓控制信號(hào)相同的情況下，分別調(diào)整SMAU和SMAL電平控制板上可變電位器RV4，使得上下邊帶輸出的功率基本相同，數(shù)值一般為4～6 W，具體數(shù)據(jù)需依據(jù)臺(tái)站的具體情況而定。此時(shí)的調(diào)整，還需盡量使得RV4電位器的位置不要太靠近上限值，可結(jié)合SGN的SB BAL電位器進(jìn)行綜合調(diào)整。所以，上下邊帶的控制電壓在此可能發(fā)生變化，但最好控制于7.5 V左右。

3.2 SGN和SMA一致性調(diào)整過程

依照上文的方法，現(xiàn)將本文所示設(shè)備調(diào)整如下：

（1）將1號(hào)機(jī)的SGN上下邊帶振蕩器的輸出調(diào)整至250 mW，SB BAL電位器調(diào)整至中間位置且上下邊帶控制電壓基本相等，而后調(diào)整S/B POWER電位器，使得上下邊帶控制電壓等于7.5 V。此時(shí)，SGN的調(diào)整基本完成。

（3）外場測試儀連接至監(jiān)控電纜處。觀察副載波調(diào)制度，通過調(diào)整載波功率，使得其為27.5%。萬用表連接至MSC的9960 Hz-LEVEL測試孔，調(diào)整板件內(nèi)的RV1電位器使得測試孔電壓為1.00 V。

（4）至此，1號(hào)機(jī)調(diào)整完畢。2號(hào)機(jī)采取相同的方式進(jìn)行調(diào)整，但需要保證1、2號(hào)機(jī)的載波功率、邊帶功率、上下邊帶控制電壓盡可能相同。完成以上調(diào)整后，按照表3測量1、2號(hào)機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)。而后交換1、2號(hào)機(jī)的SGN組件，按照表4測量1、2號(hào)機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)。

表3 交換1、2號(hào)機(jī)的SGN前數(shù)據(jù)

表4 交換1、2號(hào)機(jī)的SGN前數(shù)據(jù)

從上表的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)1、2號(hào)機(jī)的SGN和SMA調(diào)整較為一致后，SGN交換前后的設(shè)備邊帶功率、副載波電平和副載波調(diào)制度變化幅度大幅減小。這說明此時(shí)雙機(jī)的發(fā)射源、放大器工作參數(shù)已基本相同。

4 結(jié)束語

在現(xiàn)實(shí)的設(shè)備維護(hù)中，最好將雙機(jī)各組件的運(yùn)行參數(shù)調(diào)整一致。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，采取組件的互換的方法來確定故障點(diǎn)將不會(huì)引發(fā)重要參數(shù)的大幅變化，且不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備告警情況，這將減少排故時(shí)的干擾。但以上調(diào)整程序需在飛行校驗(yàn)前的停機(jī)維護(hù)中進(jìn)行，在取得飛行校驗(yàn)合格報(bào)告后，才能開放運(yùn)行。