浅析THALESDVOR4000与DVOR432边带天线故障排查方法

李金蕊

摘 要：DVOR作为近程无线电导航的重要设备，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，承担着航路导航、在终端区引导航班进出港、辅助ILS在进近程序中保证飞机安全着陆的功能。本文主要阐述两种不同型号的THALES DVOR设备边带天线故障时排查与定位故障天线的方法。

关键词：DVOR 4000;DVOR 432;边带天线

0 引言

DVOR设备的全称是多普勒全向信标，是传统VOR更进一步的发展，通过多普勒效应能够实现更加精准的方位测量，为飞机提供实时的方位信息，一般与DME设备合装，可以为飞机提供实时定位信息。DVOR 432设备与DVOR 4000设备均为意大利THALES公司旗下产品，DVOR 432设备是DVOR 4000设备的迭代产品。两种型号设备都由中央天线辐射30Hz基准相位信号，边带天线辐射30Hz可变相位信号，通过在机载接收机中比较基准相位信号和可变相位信号的相位关系来实现飞机方位信息的测量，并可配合DME设备对航班实现定位。

1 DVOR天线系统和天线分配单元的介绍

DVOR的天线系统一般由载波天线、边带天线、地网和监控天线组成。DVOR 4000设备的天线系统包含1根中央载波天线和50根边带天线，全部采用阿尔福特天线以及一根半波偶极子天线作为监控天线。DVOR 432设备的天线系统包含1根中央载波天线和48根边带天线，同样采用阿尔福特天线，监控天线为半波偶极子天线。

DVOR 4000的天线分配单元包含相位监视和控制PMC-D，调制器边带混合MOD-SBB，天线切换ASM、混合信号产生器BSG-D、天线切换控制ASC-D以及直流转换器DCC-MVD。DVOR 432设备的天线分配单元与DVOR 4000设备大同小异，DVOR 432设备的天线分配单元由相位监视和控制PMC-D、调制器边带混合MOD-SBB、信号分配开关DPDT、天线切换单元ASM、混合信号产生器BSG-D以及直流转换器DCC-MVD等组成。

2 边带天线故障时的测试原理

DVOR 4000设备中，其框图如图1所示载波CSB、上边带SB1和下边带SB2信号通过射频转换开关送到PMC-D用于监视和控制MOD-110P中边带信号的相位，上边带信号经过耦合器Z3输出，耦合器Z8将其分为两路，其中一路送到混频器Z10，与Z12送来的载波信号混频来产生相位控制的9960信号，另一路送到混频器Z9，同時耦合器Z3的反向信号也送到Z9，反向信号结合了边带天线接收的载波信号和中央天线发射的载波信号，耦合器Z8的正向边带信号和Z3的反向信号经由混频器Z9输出用来监视天线系统和相位。下边带信号由耦合器Z4输出至Z6，经Z6分为两路，与上边带流程相同，一路送到Z13与Z12送来的载波信号混频，另一路送到Z7与Z4的反向信号混频。

在DVOR 432设备中，其框图如图2所示，同样的载波CSB、上边带SB1和下边带SB2信号通过射频转换开关送到PMC-D用于监视和控制MOD-110P中边带信号的相位。只不过是经由耦合器Z8、Z3、Z4输出。上边带信号SB1由Z3输出，被N4分位两路，一路进入混频器U3，另一路和Z3的反向信号一起送到混频器U2，反向信号和DVOR 4000一样由边带天线接收的载波信号和中央天线发射的载波信号组成。下边带SB2的信号流程和上边带流程相似，只是经过不同的耦合器与混频器。

两部设备的相位监视和控制信号，最后都由PMC-D送到BSG-D中进行处理。

3 DVOR 4000和DVOR 432故障边带天线定位方法

DVOR 4000可通过波形测量来排查故障边带天线，具体方法是将测试延伸板接入到ASU机柜，校准示波器，之后将示波器的1探头连接测试板上的A31测试点，测混合波形。将2探头连接B16测试点，加入30 Hz时钟同步信号并将画面调整到合适位置。可以通过时间差计算是哪一根边带天线出现故障。

DVOR 4000也可以通过边带天线单发锁定故障天线，关闭载波、识别信号，关闭上边带信号与下边带信号其中一个，同时在监控窗口观察记录进场监控的RF值。具体操作方法如下：

（1）进入监控软件，将双监控器旁路。

（2）在“Monitor Conmands”窗口中点击“change destination”跳转到“Transmitter Conmands”窗口，在该窗口中选中“CSB power off”，然后点击“programTX-1”关闭载波，之后在该窗口中关闭识别信号、SBA或SBB。

（3）打开一个“TX-1 Adjustment ASU”窗口，并打开一个监控器窗口稍后记录RF射频电平。

（4）在发射机调整窗口中找到“Start Antenna Single Step”点击后面的OFF，在屏幕弹出的“Programing”窗口中，点击下拉菜单选择“Antenna-1”并确认，在监控器窗口中观察到稳定的RF-Level值之后进行记录，之后依次顺序选择2到50号边带天线并记录RF-Level的值。

（5）如果有哪一根天线射频值为0，证明该天线故障。天线单发测试后将设备恢复之前的设置并关闭双监控器旁路。

DVOR 432不仅可以用上述方法来锁定故障天线，还可以通过监控软件的天线故障检测功能来对故障的边带天线进行定位。DVOR 432自带了天线故障检测功能，这个功能可以直观反映出天线的状态。检测需要的仪表是双踪示波器，设置和调整步骤如下：

a）将双机关闭，检查PMC-D板的跳线。

b）将示波器的两个探头分别接在PMC-D的X2和X3测试点上，X2是SB-MON-COMP信号，X3是门限Threshold。

c）打开TX1-Antenna Failure Detection对话框，调整设置下方的Phase Control参数，以获得最大的SB-MON-COMP信号;观察波形，可以看到每33毫秒出现一个尖峰，见图3所示。

d）调整Threshold参数，以使尖峰的峰值低于门限的DC值，门限设置不要随意。

e）打开MON1 Antenna Failure Detection，两列三行参数，分别是MON1对应着一列，MON2对应着一列。选择天线故障检测的limit参数，通常把第一行的Upper Antenna Limit的设置值为1，将第二行Upper Opposite Antenna Limit设置为0。

f）检查第三行的Start Antenna参数，应该是与TX1−Adjustments中的Start Antenna一样的值。

g）对MON2对应着的一列同样进行设置。

h）打开Monitor 1 Mersurement界面，观察LSB distortionon center antenna參数;打开Alarm limits窗口，调整LSB distortion门限，直到参数预警。

i）对监视器2重复e）步骤。

j）开二号机，对二号发射机重复f）开始的步骤。

4 总结

本文根据设备工作原理并结合大量的技术资料探讨了当边带天线故障时，DVOR 4000与DVOR 432两种不同型号的设备排查故障天线的原理及其方法。总结来说，两者的功能模块仍然大体相同，所以DVOR 432可以采用和DVOR 4000相同的方法排查故障天线。两者不同点在于DVOR 432的监控维护软件扩展了功能，它可以通过自身监控软件的天线故障检测功能来排查，更加的简洁方便，利于技术保障人员的日常操作和维护。DVOR 432是DVOR 4000的系统进化版，拥有更高的集成性和更强化的可维护性。

参考文献：

[1]DVOR 4000 Technical manuals[Z].THALES，Milano， 2011.

[2]邬菟，付晓凡.浅析DVOR设备边带天线系统故障两例[J].空中交通管理，2005（6）：58-60.

[3]朱磊.DVOR 4000一例边带天线系统故障定位及处理[J].通讯世界，2017（13）：264-265.