THALES DVOR 432 全向信标初装调试方法及关键点探讨

王天汇

（民航中南空管局技术保障中心，广东广州，510410）

1 全向信标原理与THALES DVOR432 结构分析

1.1 全向信标原理

机载VOR 接收机接收VOR 地面台发射的基准相位信号和可变相位型号。并通过比较两种信号的相位差，得出飞机相对地面VOR 台的方位即飞机磁方位。

1.2 THALES DVOR 432 全向信标结构

THALES DVOR432 全向信标，包含发射机系统、天线系统、电源系统、天线 系统等。

2 THALES DVOR432 全向信标初装调试准备工作与调试流程分析

2.1 调试准备工作

2.1.1 物理安装检查

天线反射网支撑立柱的基础水平面的高度偏差、天线反射网平面的起伏高差、反射网整体水平高差、各个天线位置角度应该符合规范。

2.1.2 开机准备

进行开机前准备是确保设备电气调试安全的必要环节。主要包括：跳线检查、设备UPS 电源连接以及测试、交流电的零地电压测试、电池输出电压测试、设备电缆连接完成性检查等。

2.2 调试流程

正确流程应为开机前准备、天线系统调整、发射机调整、监控器调整、控制功能验证。

3 THALES DVOR432 全向信标初装天线以及发射机调整方法

3.1 天线系统调整

3.1.1 天线匹配前的优化

432 设备提供了一种更便捷的方法来减少临近天线的影响。选择一部发射机开机，设置监视器旁路，载波功率设为10W 以下，上边带及下边带功率分别设为0%，并将“Start Antenna Normal Operation” 设置为“No Rotation at 50 Ohm”，即边带天线不旋转，均接在50Ω 负载上。

3.1.2 DVOR 天线匹配的两种方法的分析

天线匹配的调整，测试设备可选择网络分析仪或者设备的监控器来完成。但注意无论使用何种方式，测量时必须将天线罩盖上，并且调试人员应离开天线阵或距被测天线至少7m 以外。

（1）没有网络分析仪，使用设备监控器匹配

利用监控器匹配天线的连接方法如图1 所示。

图1 利用监视器调整天线匹配连接图

设 置“M1 AGC Adjustment”使“M1 RF Level”指 示 为100%。将测试电缆接至定向耦合器的反射输出端，移除监控器1 输入端的20dB 衰减器；交替调整电容CA、电容CTr，使“M1 RF Level”显示值最小，且小于50%。（对应的匹配情况优于-23dB，中央天线优于-30dB）

（2）使用网络分析仪匹配

网络分析仪在RF OUT 端接一根长电缆并校准，设为Magnitude 模式；将长电缆连接到待调天线；综合调整电容CA和CTr，反复测量调整，使得波形的波谷对准中心频率。

（3）两种方法分析

两种方法在实际原理上是一致的，使用监控器则是在网络分析仪不能正常使用的极端情况下采用的方法。只不过监控器的RF Level 的结果是基于电平值，网络分析仪的结果是基于功率值。

3.1.3 天线辐射相位一致性检查

天线匹配调整好之后，使用网络分析仪的S21 模式，Port 1 接边带天线，Port2 接到中央天线。检查辐射相位的一致性。理论上辐射相位的检查结果应该保持高度一致性。如果某根天线测试结果出现较大偏差，应该对此根边带天线电缆、电缆头、匹配器以及相关连接做重点检查。

3.2 发射机调整

3.2.1 载波功率调整

使用功率计测量载波功率，根据需要设置功率。在发射机设置中，直接设置Carrier Power 。如果此时功率计的读数与设置值有差异，调整CCP-D 的R1，即机柜后面BP-T 处的X16，使功率计读数与设置值相同。

3.2.2 边带输出功率调整

使用功率计测量边带功率。改动LSB Level 直到功率计读30w，大约24%左右。记录LSB Level 从23%到29%的功率输出。记录后把LSB Level 改回30w 输出的设置。USB 通道一样设置。

3.2.3 机内对相

将PIR 连接至监控器输入电缆，调节USB phase，直到PIR 读取9960Hz 调制度最大值。

3.2.4 混合波形设置

参照DVOR 432 设备技术手册调整混合波形是关键的一步，技术手册关于混合波形的调整每一步都有其意义。首先，Blending Amplitude 先设置为99%。在BSG-D 板的测试口上测量X3a24、X3c24、X3a25、X3c25 的波形，通过微调四个Blending Amplitude 的值使得四个波形的幅度相同。然后调节“Blending Levels Adjustment”使得9960Hz 调制度达到30%。记录当前的LSB 和USB 设置，以及4 路混合信号的幅度值，作为将来调机的参考。

4 THALES432 天线与发射系统调整关键点分析

4.1 副载波调制度的精确调整

对于空间调制的设备来说，机内相位也尤为关键。在进行副载波调制度的调整，通常是先找到相位最优点，再进行混合函数的调整，使得9960Hz 调制度达到30%，但是实际上，混合函数以及边带相位的调整应是密不可分的过程。在调整完混合函数的时候还要再次进行相位检查，若此时的边带相位不是最佳的数值，那么还要进行相位调整，然后又一次进行混合函数调整，边带相位和混合函数的调整其实是一个相互穿插，反复验证的过程，直至最终达到一个最完美的状态。机内相位以及混合函数的精确即是空间良好合成的基础。

4.2 天线辐射相位一致性的必要性

在机内相位完美的前提下，我们考虑天线辐射部分。根据公式fd=πDFsinθ/λ,当θ=90°时fd 为最大，所以副载波最大频偏受边带天线相位的影响，其中θ 是方位角，即为FM 超前AM 的相位。

在 DVOR 频率范围内，空间波长 1°在 7.06 ～7.72mm之间。如果边带天线相位误差在±18°内， 而18°的相位误差可以折合成距离△r 来计。那么可以得到带有相位误差的最大频偏的表达式fdm=2π（R+△r）F/λ=2πRF/λ+2π △rF/λ。

每个台站的频率不同，考虑最不利的情况，即发射频率为 118MHz 时，对于18°的相位误差，△r1=0.1271m， 代人fdm=2π（R+△r）F/λ=2πRF/λ+2π △rF/λ 得到 fdm =509.88Hz，则此时调频指数为16.996 即将超过门限16±1，其它频率上只要边带天线相位在±18°内，其产生的频偏不会超过上面的数值。因此边带相位的会最终影响频偏以及调频指数。所以初装的时候对于天线边带相位一致性的检查是非常必要的，一致性越好，那么调频指数越接近16，最大频偏越接近480Hz。只有在机内以及机外部分全部精确才能保证最后空间调制的合成最佳，飞机才能接收到最精确的方为引导。

5 结束语

本文开展THALES DVOR432 全向信标初装调试方法及关键点探讨，实现天线系统调整、发射机调整的调试方法与技巧研究。全向信标机结构复杂，调试内容较多，且调试精度较高，故调试阶段应严格针对操作手册严格调试，严格把控调试关键点，避免因调试不够精确造成后续使用问。