VHF设备滤波器的工程调法

摘 要：近年来，随着我国民航事业的迅猛发展，飞行量逐年增加，保证飞行安全、顺畅成为最重要的任务。VHF设备作为管制员与飞行员之间实现地空通信的唯一手段，其地位不言而喻。滤波器作为VHF设备中的重要组成部分，其调试结果直接影响信号质量，是更加重要的。为了保障在提供空中交通管制服务的过程中地空通信的准确、顺畅，以当前在用的德国RS设备为例，简要探讨了调试维护VHF设备滤波器的一些方法，以期为空管行业日后VHF设备调试提供一些参考。

关键词：民航；VHF设备；滤波器；调试方法

中图分类号：TN713 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.129

1 VHF设备

VHF频段为30～300 MHz，其中，117.975～137 MHz为VHF航空移动频段。地面管制员通过VHF无线电与空中飞机联络，进行指挥。多信道甚高频系统有2种：①收发天线一体的系统。其主要包括收发信机、滤波器、RF切换器、RF分支器、内部配线。收发天线一体的系统每个信道配置1根独立天线或1个天线振子单元。②收发天线分开的系统。其主要包括收发信机、RF耦合器、滤波器、RF切换器、RF分支器、内部配线。一般情况下，4个信道配置2根独立天线（收发各1）或2个天线振子单元（收发各1）。

本文以频率124.35 MHz为例，此频率所在设备是RS八信道VHF系统，收发信机分置，天线各自独立。

2 腔体滤波器调试方法

调试时使用的仪器是Ansritsu MS2034B矢量网络分析仪。

2.1 腔体调试方法

腔体本质上是一个带通滤波器，这就要求通过腔体的信号在一定频带上衰减很小，而在剩余频带衰减很大，让有用信号通过，并将噪声过滤掉。民航空管技术规范要求：正向衰减≤1.5 db，反向衰减≥20 db，±500 k衰减≥15 db，VSWR≤1.5，从而使信号在中心频率±500 k的频带上通过。

将矢量网络分析仪（简称“网分”）输入端和输出端连接在腔体两端，由于腔体不具有方向性，所以，测其正向衰减S21=S12，反向衰减与驻波比为S11.

腔体调试方法是：①将网分中心的频率设为待测频率124.35 MHz，因为所调频率范围为±500 k，所以，频率间隔设为2 MHz，方便观察波形。②为方便调试，在网分上设置3个页面，分别markS21，S11（反向）和S11（SWR），在S21波形上再markS21（±500 k），并根据标称值设置合理的幅度间隔。③归零并校准网分。④拧松滤波器拉杆锁母，拉动腔体长杆调节，之后用螺丝刀轻击调整杆微调，使得中心频率处于S21波形的波峰值上。⑤轻微转动滤波器馈线头，输入1口和输出2口均可调节波形尖锐度，且1口对波形峰值的影响比较大，2口对波形宽窄的影响更明显。因此，当反向衰减不达标时，优先调节1口，±500 k不达标值，转动2口更容易得到理想值。⑥兼顾各项指标，联动调节长杆和转动1口、2口，使得正向衰减≤1.5 db，反向衰减≥20 db，±500 k衰减≥15 db，VSWR≤1.5；否则，重复执行步骤③④⑤，直至得到合理的波形。

调试结果如图1所示。

由图1可知，S21=-1.16 db，S11=-23.37 db，SWR=1.14，+500 k（124.85）=-15.54 db，-500 k（123.85）=-15.45 db，参数均达标，且波形很完美。

2.2 隔离器调试方法

隔离器具有的方向性要求其正向衰减极小，反向衰减极大，所以，技术指标与腔体有明显差异。具体的规范要求是，隔离器正向衰减≤0.5 db，反向衰减≥20 db，反向隔离度≥40 db，±500 k≥15 db，VSWR≤1.5.其中，驻波比并非技术规范要求，但是，由于网分連接好后只能测出S21，反向隔离度S12需重新交叉连接后测S21获得，调试过程中反复连接设备会大大降低工作效率。由经验所得，当SWR<1.5 db时，反向衰减会更接近标称值，因此，在调试过程中，可加入驻波比指标。在调试正向衰减时，兼顾驻波比，之后再调试反向隔离度，可以大大提高工作效率。

隔离器调试方法与腔体大同小异，只是在调节方式上略有不同——隔离器调节位置为调节旋钮和输入、输出旋钮，它们均需用一字改刀旋转调试。在指标方面，因加入了反向隔离度，需在腔体调试的基础上多加一步，即将输入、输出口与网分连接位置对调，观察反向衰减波形，并将其调节至符合标称值。

反向隔离度指标为-47.53 db，具体如图2所示。

2.3 联调腔体隔离器

将隔离器与腔体连接在一起后进行统调，步骤与腔体调试方法、隔离器调试方法相同，这里不再赘述。腔体隔离器联调后，隔离器正向衰减≤2 db，反向衰减≥40 db，±500 k≥15 db，VSWR≤1.5即可。

对于调试过程，笔者向大家分享一点小技巧，即拧紧腔体长杆锁母和馈线头螺丝，会对各项指标有轻微影响，有时调试无法满足指标，刚好差一点时，不妨将所有螺丝拧紧再行观察，也许就会刚好达标。同样，隔离器也是如此。

对于接收机而言，信号被天线接收后经腔体滤波进入收信机；对于发射机而言，人声经发射机发出后，射频信号经隔离器滤波后进入腔体，再由腔体滤波后由天线发射。因此，接收机调试仅需调节腔体。在调试发射机时，因为增加了隔离器滤波环节，所以，需要腔体和滤波器都要调试。

3 结束语

综上所述，对于民航空管所使用的VHF设备，其信号质量和寿命在很大程度上会受到日常维护和调试的影响。要想减少航班延误的次数，提高低空通信效率，保证VHF信号质量是非常重要的。本文从收、发信机2个方面入手阐述，除了VHF设备滤波器标准调试方法外，还加入了一些日常工作中总结出来的小技巧、小心得。本文为笔者的一点工作经验，分享给大家，希望可以为相关工作者提供一些参考。

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作者简介：李彬（1990—），男 ，主要研究方向为通信工程。

〔编辑：白洁〕