杨磊
摘要:通过巡检期间对某全向信标台室外天线性能进行检查,发现部分天线参数差别较大,通过模拟平台进行后期认证和分析,对设备安装和后期优化调整时的一些思考。
关键词:天线 传输 相位 空间调制
全向信标室外天线部分是整个DVOR/DME导航中重要组成部分,对于DVOR信号完成空间调制有着无可替代的作用,在《航空无线电导航设备 第2部分:甚高频全向信标(DVOR)技术要求》中,对其各项参数有着明确规定。但是实际导航巡检工作中,由于时间紧,整个天线测试任务重,都侧重于机内参数测量,忽略了对整体天线性能检测。因为天线长期在室外,雨雪大风天气等导致馈线、天线的电气性能发生改变,虽然发射机内参数没有任何变化,但是由于辐射路径参数发生了改变,会导致校飞过程中一些参数不是很理想。
按照技术要求和手册内容,对于DV0R432设备巡检来讲,对于天线性能检查可以按照以下两种方式进行:1、天线阻抗测量(要求:边带天线损耗≦-20db,载波天线损耗≦-26db,相位误差≦200,测量天线需要移除Matcher);2、传输模式测量(要求:幅度一致性≦0.5db,相位误差≦±40,相位仅供参考,Matcher需接入)。下面就某全向信标天线性能参数检查数据进行分析和一些思考。
本次数据为某台432导航设备,采用Nextfiled监控模式,并且PDSU柜位于室外,由四根馈线引入室内方式。首先使用FSH4 仪表S11功能对天线阻抗值进行检查。测量时只断开被测天线的去耦组件,注意中央天线无去耦组件。测量结果阻抗值满足要求。
再进行传输模式测量,机内设置CSB 10W,SB1/SB2 0W,并且将MOD110和两块MOD110P拔出,加电开机,使用FSH4儀表S21功能,并选择单天线发射模式,并按照下表要求进行天线选择。由CSB天线作为信号源进入,分别在ODLO\ODHI\EVLO\EVHI四口出进行传输检查。
通过上面测量数据,初步感觉ODLO通路与其他通路差了30度相位,但是此台刚校飞完,校飞数据满足要求。为了进一步认证是否为ODLO此线路相位有差别,再用S11模式对每根线缆加天线进行反射性能测试。在前面对天线阻抗测量时,是采用载波天线作为公共线进行测量,主要是检查天线阻抗值是否有较大变化。
经过反射和传输两种方式进行检查,初步能确定为ODLO此路测量的12根馈线整体相差约30度,但是此台PDSU为室外配置,由后期改造时将PDSU移至室外,采用四根较长馈线接入室内。断开PDSU处,单独检查四根线缆数据反射数据如下:
但是缺少安装时测量数据,无法进行比较。通过对四根馈线进一步分析,ODLO通路上馈线与其他三根相差250左右。因为该台为Nextflied结构,在机内准确测量外场信号比较困难,无法通过外场信号波形进行分析。
下面在全向信标模拟平台上按照ODLO线缆与其余三根馈线相差30度线进行了模拟实验。图1为平台正常时测量值,考虑在ODLO上加上约30度线,发现其9960调制度变成24.7(图2),但是通过修改USB phase值由原先285度变为310(图3),所有监控参数均为正常,设备参数没有任何告警,检查MSP板件A5信号波形变差。
通过对巡检数据分析和后期在模拟机上进行试验,有以下几点思考:1、对于设备初始安装时,需要对天馈各项性能参数进行检查,并将数据做好记录,以备后期作为对照参考。2、虽然在ODLO上增加30度相位线,但通过USB phase值进行改变,将整体相位值进行均衡处理,或者通过增加边带功率等方式,让空间信号满足机组校飞要求,但是此时外场信号并未达到设备的最优性能。2、在巡检期间对天线整体性能进行检查测量,是一项必要的工作,通过仪表测量,能够检查出设备运行期间所发生的改变,通过优化调整能够使外场信号更优。虽然最终结果以校飞数据为依据,但是假如能够对地面设备进行仔细的检查和测量,在校飞期间能节约大量时间和经费并且能得到更完美的空中调制信号。