大虎山DVOR432设备的安装及调试

任福东

摘 要：本文通过2019年1月大虎山DVOR432设备的安装过程，从天线安装、设备连接、天线匹配调整、参数调整、外场测试等几方面介绍了DVOR432设备的安装全过程，对同类型的全向信标设备的安装调试具有一定的借鑒意义。

关键词：DVOR432；天线匹配调整；监控器校准

中图分类号：TQ3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）11-0075-03

0 引言

目前中国民航常用的无线电导航定位方法可分为测角导航和测距导航。测角导航就是为飞机提供一个水平方位角的引导。地面台站向空中辐射无线电信号，飞机接到信号后，经过分析和处理，得到相对于基准方位的方位角。甚高频全向信标VHF Omni-Range（以下简称VOR）就是测角导航设备中的一种。测距仪Distance Measuring Equipment（以下简称DME）为测距导航设备，与VOR配合使用可实现极坐标导航方式。

1 多普勒全向信标

目前国内使用的VOR中，绝大多数为多普勒甚高频全向信标Doppler VHF Omni-Range（以下简称DVOR），其采用多普勒效应原理实现飞机相对DVOR台站方位角的获取。与CVOR相比，DVOR设备信号精度更高，受场地影响更小。

2 设备安装

本次大虎山设备属于更新，原址重建，故不涉及选址问题。

2.1 场地要求

参考《民用航空通信导航监视台（站）设置场地规范第1部分：导航》中多普勒全向信标场地要求：

以多普勒全向信标天线基础中心为基准点，以天线反射网平面为基准面，半径100米以内不应有超出基准面高度的任何障碍物；半径200米以内不应有超出基准面高度的公路、建筑物、堤坝、山丘等障碍物；半径100米到200米的树木相对于基准面的垂直张角应不超过1.5度，水平张角应不超过7度；半径200米到300米的障碍物相对于基准面的垂直张角应不超过1.5度，水平张角应不超过10度；半径300米以内不应有超出基准面高度的铁路；半径300米以外的障碍物相对于基准面的垂直张角应不超过2.5度。以多普勒全向信标天线基础中心为基准点，以天线反射网平面为基准面，半径200米以内不应有超出基准面高度的35KV及以上的高压输电线，半径500米以内不应有超出基准面高度的110KV及以上的高压输电线。

2.2 天线立柱的调校

天线安装前检查地网的情况，包括牢固程度、起伏程度、天线环形导轨的曲率等。使用指南针，将1号天线和中央天线之间的连线对准磁北，将全站仪的水平角度测量基准设置到1号边带天线后，进行后续测量，如图1所示。对其他天线的测量，均以1号天线为基准，角度偏移量为7.5度的整倍数值（对应于48根边带天线），通过调整天线立柱高度、竖直状态、左右切向位移、前后位移等，确保天线立柱在竖直、高度、半径、方位角等方面满足工艺质量要求。天线立柱调整完成后，应紧固螺栓，确保位置不再发生变化。

2.3 天线安装

边带天线馈电电缆敷设前，应在开阔地将所有电缆展开，电缆连接头做防尘防水保护，静置半天，以确保电缆的物理和电气参数稳定。期间，检查电缆，确认无损伤。在敷设过程中应注意电缆的保护和清洁。

将49个天线用滑轮吊到地网上方，依次在48个边带天线和中央天线立柱边上放好，检查天线体有无损坏、开焊、电容片松动等情况。

如图2所示，安装边带天线时，从1号开始，然后逆时针顺序安装2-48号天线，利用水平尺保证每根天线水平，让天线振子的方位标志对准中央天线。

Ca和Ctr位置如图3所示，先进行边带天线的预调，天线振子内的CA电容片共是两对，按照图4找出设备频率对应的间距，本次安装大虎山导航台DVOR设备的频率是116.5MHz，将电容片的间距调整到9.5毫米，在调整时每对电容片的中心线不能偏离天线的对分径向线；CTr电容在天线振子的中央，预置时先将CTr逆时针旋转到底，再按照图中对应关系将CTr顺时针旋转10圈。

天线阵子调整完毕后，在所有天线振子除去天线罩的情况下，要保证所有振子的顶部都处在同一平面内，每个边带天线的方位标志要对准中央天线。

2.4 监视天线安装

监控天线安装的方位可以任意选择，要注意的是天线距中央天线的距离要控制在60-200米之间，监控天线的高度要超出地网面至少1.3米，由于存在近场效应，一般都装在80米以外。方位一般避开磁北方位±10度的扇区范围。此次大虎山设备更新监控天线还是安在原来位置，重新做了基础，安装了监控天线，距离中央天线80米左右，要确保立柱牢靠，斜拉绳松紧适度。电缆扎绑在支撑杆上，为防止雷击窜扰，需在下面盘一至二圈，直径在60公分左右，之后再通过埋设的保护管进入机房。

3 设备调试

3.1 开机前准备

把机柜水平放在设计好的位置上，可靠牢固，无倾斜，周围预留操作空间，便于内部安装和维护。开始连接电缆：机柜电源线，从机柜到PDSU的时序控制线和射频电缆，DVOR和DME识别码联机线，从LCP连到电脑的控制线全部连接。这次接线全部走的桥架，比较美观。做好地线，接避雷器。

拆开设备后，需要拿掉起保护作用的两块铁板，每块板件都使劲往里按一按，保证不会因为长途运输而松动。

开机前检查几个比较重要的开关和跳线：

MSG-C上X7闭合，表示备份电池可用；打开状态，备份电池关闭不能用。

MSP上X7闭合，ram由电池缓冲；打开，ram没有电池缓冲，关机后ram数据丢失。

LCP上的X36是电池备份开关，闭合则电池启用。

CSL上X18闭合，过放电保护，X19、X20、X21闭合，分别代表电池在1.7V，1.8V，1.875V时，停止供电。

进行上述操作后，将PC连接到LCSU前面板的RS232接口，ACC单元上的BCPS电源开关放到“ON”位；闭合电瓶保险开关；PMM上的TX1、TX2开关放到“ON”位。经过一段时间后，灯测试结束，设备初始化成功后，使用PC中的控制软件登录设备。

3.2 天线振子电器特性的匹配调整

调节天线匹配，必须加电测，所有天线都要悬空，不然的话，相邻边带天线之间的影响太明显。具体方法就是，在发射机设置中将载波功率、上下边带功率都设置成0，Set Antenna for Single Step选择“No Rotation At 50”使边带天线停止旋转，让每根边带天线都在PDSU中接入假负载，如图5所示。

使用网络分析仪，设定频率116.5MHz，带宽10MHz，使用S11模式，从1号边带天线开始测量回波损耗，具体调整方法：

Ca决定整个波形的波谷位置，最好的形状是让波谷正好处在116.5MHz的频率上，如果波谷在中心频率的左边，就需要将Ca往外扩，来增大电容片之间的间距，让波谷向右，正好在中心频率上；反之，如果波谷在中心频率右边，就要将Ca往里缩。注意，Ca的调整需要成对调整，比如左边的向外扩半圈，右边的也要相应地向外扩半圈。

Ctr决定波形的锋利程度，也影响波谷的位置。如果波形过于锋利，一旦频率有偏移，回波损耗会变化很大，所以需要将Ctr向外拧，波形就会变得平缓，但是在向外拧的同时，也会让波谷出现移动。

反复调整电容Ca、Ctr，这个过程需要有耐心，往往一根边带天线需要调整好几次。在调整过程中，每次测量都必须将天线罩盖上，调试人员应离天线7米以外。最后让波形左右对称，波谷处于中心频率上，不要过于锋利，如图6所示，查看网络分析仪左上方的回波损耗，并依此记录下数值。正常各边带都要优于-25dB，最好每个边带都差不多，比如都在30dB左右，中央天线要优于-30dB，一般都能保证到-35dB。第一次调整完，还得从头回去挨个看一遍，尤其前几个天线，由于有调整，互相影响，波谷和回波损耗都会有变化，需要再作调整。

3.3 设备参数预设

开机后，设置台站信息选择DVOR，100W，48边带天线，将识别码，信标设备的频率依此输入。

然后进行发射机设置，如图7所示，进入Tx Adjustment 设置载波功率75W，上下边带功率25%，混合函数波形都是40%，30Hz AM调制度30%，1020Hz调制度10%。

用功率计测量载波功率，此时发射机设置载波功率75W，如果功率计显示有偏差，就要对CCP后面的X16，进行调节，使功率计和发射机设置中显示相同。这里还有一点注意需要提醒，如果CCP板故障，更换后，功率会发生改变，也要对X16进行重新调整。

DVOR432开启备机时，边带功率会经过两个衰减器，所以测量边带功率时，比4000设备容易一些，如果需要测量2号机的边带功率，就开启开双机，1号机接天线，在衰减器上连接吸收式功率计，那么就能直接测出2号机的边带功率。这一步主要是调节边带功率，使上下边带功率相等，这个调整不是线性的，为了让上下边带功率相等，发射机设置中有可能出现两个边带百分比不同的情况，最后以功率计读数相同为准。这项设置好之后，再调整边带功率就要将上下边带统调，在SB Level Mulltiplier中输入百分比。

调整4个混合函数，BSG上的a24，a25，c24，c25分别对应上边带奇，上边带偶，下边带奇，下边带偶，连接示波器，测量峰峰值，在发射机设置中进行调节，使4个混合函数在示波器上的峰峰值读数相同。设置好之后，如果再调节混合函数就要进行统调，在Blending Levels Adjustment中输入百分比。

3.4 外场测试粗调

再将线重新检查一下，就可以進行外场测试了，定向要求至少200米以外，正常是越远越好，本次大虎山安装远处有一个山头，比较适合做外场测试。观察外场测试仪的读数。外场测试最主要是确定相位，之后将“SBA RF PHASE”改变，获得9960Hz调制度最大值。其他的看一看30Hz AM是否30%，识别信号调制度是否10%，不是的话就调成标准值。

4 结语

以上就是大虎山导航台DVOR432设备更新的安装过程，下一步就是等待设备的初装校验了，在飞行校验后，需要根据校飞结果对监控器进行校准。因为本次安装是原址重建，所以不涉及选址问题，掌握安装和调试方法后，可以提高设备的安装速度，提升安装质量。