李浩樂

（民航江蘇空管分局徐連導(dǎo)航站，江蘇連云港 222000）

0 引言

VRB系列多普勒全向信標(biāo)自20世紀(jì)90年代初引入中國民航以來，已先后更新?lián)Q代了VRB-51D，VRB-52D，VRB-53D系列設(shè)備。VRB-51D設(shè)備由于安裝年代久遠(yuǎn)，已逐步被淘汰，VRB-53D于2012年才推出，使用該設(shè)備的民航機(jī)場(chǎng)較少。目前，民航機(jī)場(chǎng)廣泛使用的是較為成熟可靠的VRB-52D設(shè)備。VRB-52D系統(tǒng)主要包括主備機(jī)2個(gè)機(jī)柜和天線系統(tǒng)。機(jī)柜主要包括載波發(fā)射機(jī)、邊帶發(fā)射機(jī)、監(jiān)視器、控制器和電源，天線系統(tǒng)包括49個(gè)改進(jìn)型Alford天線（1個(gè)中央載波天線，48個(gè)邊帶天線）、2個(gè)天線分配開關(guān)（ADS）、1個(gè)折疊式偶極子監(jiān)控天線。雖然VRB-52D設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試工作較其他同類全向信標(biāo)設(shè)備要繁瑣得多，但正是由于該設(shè)備注重根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，使得該設(shè)備擁有許多同類設(shè)備不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此準(zhǔn)確把握和控制該設(shè)備安裝調(diào)試的細(xì)節(jié)和步驟非常重要。筆者有幸參加過煙臺(tái)、揚(yáng)州等地機(jī)場(chǎng)的VRB-52D設(shè)備的安裝調(diào)試工作，并長(zhǎng)期從事該設(shè)備的維護(hù)、維修工作，總結(jié)了一些安裝調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)述如下供大家參考。

1 安裝準(zhǔn)備工作

1.1 機(jī)柜的安排及電源

（1）機(jī)柜。DVOR/DME機(jī)柜之間相對(duì)位置要保證電瓶距離DVOR最近，因其耗電較DME大；DVOR饋線出口應(yīng)在兩DVOR機(jī)柜中間位置，雙機(jī)柜應(yīng)緊靠，增強(qiáng)設(shè)備穩(wěn)定性，使測(cè)試結(jié)果相同。對(duì)于220V交流電系統(tǒng)，機(jī)柜接地線用一般電纜線即可。

（2）電源?？紤]到各種電器的功率，決定市電電源的最小容量，若市電電源不穩(wěn)定，應(yīng)有穩(wěn)壓保護(hù)或UPS電源，市電電源應(yīng)有避雷保護(hù)，電瓶與機(jī)柜之間應(yīng)有跳閘開關(guān)。

1.2 施工前的準(zhǔn)備

（1）通用工具。扳手（大、中、?。?、起子（大、中、?。Q子、電烙鐵（焊臺(tái)）、噴燈、鋸子、榔頭、銼刀、裁紙刀、紙、筆、圓規(guī)、電瓶電纜夾鉗、接線板、電鉆、沖擊鉆等。

（2）專用工具。天線校準(zhǔn)器、同軸電纜剪刀、冷壓鉗（RG213，RG223）、電纜芯壓鉗、導(dǎo)管擴(kuò)展器、高質(zhì)量的剪線鉗、高質(zhì)量的電纜刀、剝線鉗等。

（3）調(diào)試用儀器。矢量電壓表、經(jīng)緯儀、示波器、頻率計(jì)、100W功率計(jì)、萬用表、定向耦合器、阻抗模擬器等。

1.3 拆箱及組件就位

拆箱后按裝箱單檢查，組件包裝防靜電塑料和包裝箱袋應(yīng)注意保存。檢查組件插座背后機(jī)架上的接線排是否完好，是否有脫落，插入組件前檢查散熱片是否緊貼功率管，各組件序號(hào)應(yīng)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的機(jī)柜。

2 設(shè)備的調(diào)試

2.1 天線位置的調(diào)整

（1）每個(gè)天線柱子上的法蘭盤必須水平等高，否則需用墊片進(jìn)行調(diào)整。

（2）校準(zhǔn) NO.1～NO.25、NO.13～NO.37邊帶天線 2直線相交于中央天線中心，并且相互垂直，NO.1天線要校準(zhǔn)為磁北方向。做完以上4個(gè)對(duì)角天線后，再按順序校準(zhǔn)其他邊帶天線的位置。邊帶天線的位置精度要求如表1所示。

（3）以上工作做完后，將天線就位，此時(shí)要注意相鄰天線的位置方向是相反的。

2.2 48根邊帶饋電電纜的修剪

（1）邊帶電纜修剪之前應(yīng)將所有電纜打開平鋪于空地上舒展1天的時(shí)間，這樣可減少其電氣長(zhǎng)度的變化。

表1 邊帶天線的位置精度要求

（4）將48根邊帶電纜穿入對(duì)應(yīng)的天線電纜管中，并做好序號(hào)的標(biāo)識(shí)，穿時(shí)注意將外露電纜部分用PVC管保護(hù)。

（5）在天線地網(wǎng)上進(jìn)行邊帶天線的修剪，修剪時(shí)根據(jù)前面計(jì)算出的每度電氣長(zhǎng)度變化引起的電纜物理長(zhǎng)度變化及時(shí)調(diào)整總的相位差值，使ADS加上邊帶電纜的相位為±180°，總共應(yīng)剪多少，不要一次修剪到位，每次只剪所需長(zhǎng)度的2/3，逐次逼近計(jì)算值，最后預(yù)留5°左右的余量，接至ADS模擬實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行修剪，待滿足要求后固定死接頭。

（6）當(dāng)所有電纜修剪好后，用矢量電壓表檢查，其相位誤差應(yīng)小于±2.5°，否則在安裝好后副載波上得到的60Hz調(diào)幅的調(diào)制度容易大于55%，這樣會(huì)使信號(hào)質(zhì)量變差。

2.3 調(diào)整邊帶天線的相位

（1）分別依次用邊帶天線發(fā)射信號(hào)天線，用載波天線接收信號(hào)，測(cè)量接收與發(fā)射之間的相位差，同時(shí)注意幅度，記錄下48個(gè)邊帶天線的數(shù)據(jù)。

（3）以上步驟要反復(fù)做，因?yàn)槊慨?dāng)調(diào)整一個(gè)邊帶天線時(shí)，其寄生輻射性能也會(huì)變化，同時(shí)會(huì)影響到周邊其李他帶天線的發(fā)射被中央天線接收的效果，導(dǎo)致一個(gè)天線的相位調(diào)整至誤差范圍內(nèi)時(shí)，相鄰的若干天線的相位讀數(shù)也會(huì)變動(dòng)，從而超出誤差范圍，所以需進(jìn)行反復(fù)統(tǒng)調(diào)，使所有的邊帶天線相位達(dá)到要求范圍。

2.4 邊帶通道阻抗匹配

（1）使用矢量電壓表測(cè)出SCU（邊帶切換單元）的ODD USB XFA，ODD LSB XFC，EVEN USB XFA，EVEN LSB XFC 的阻抗值，求得4個(gè)平均阻抗值，再根據(jù)這4個(gè)值得到總體阻抗平均值。

（2）根據(jù)求得的總體阻抗平均值，利用SMITH圓圖進(jìn)行50Ω阻抗匹配得出分支匹配器L1，L2的長(zhǎng)度，并以此為依據(jù)制作阻抗匹配器，匹配器做好后，微調(diào)L1，L2的長(zhǎng)度，直至反射系數(shù)小于0.1。

2.5 修剪SMA（邊帶調(diào)制和放大組件）與功率匹配器之間的電纜

（1）根據(jù)前面獲得的ADS開路阻抗值，選出一個(gè)與總平均幅度、相位值接近的邊帶，將測(cè)試電纜接到該ADS輸出口上，由TDS（定時(shí)序列產(chǎn)生器）面板上的邊帶選擇開關(guān)選擇該ADS口閉合，測(cè)出該ADS輸出口電氣參數(shù)值。修剪SMA與功率匹配器之間的電纜長(zhǎng)度，使得測(cè)得的電氣參數(shù)值與記錄的平均值接近或相等，相位誤差應(yīng)小于±2°。

（2）以上面所作通道為基準(zhǔn)，修剪其余幾個(gè)通道的該段電纜，使得SMA至ADS的通道電氣長(zhǎng)度相等。

2.6 載波天線的功率匹配

載波天線功率匹配器與邊帶通道阻抗匹配器的制作方法相同，只是這里要注意載波匹配器應(yīng)做于天線入口處，這是因?yàn)樘炀€本身阻抗很穩(wěn)定，50Ω阻抗也較為穩(wěn)定。否則如果匹配器做在機(jī)房?jī)?nèi)，則匹配器與天線之間的電纜將使匹配前的阻抗不穩(wěn)定，匹配后的阻抗也將不穩(wěn)定。匹配器做好后，要求反射系數(shù)應(yīng)小于0.02。

2.7 開機(jī)調(diào)試

以上工作完成后就可以進(jìn)行開機(jī)調(diào)試，在開機(jī)調(diào)試前應(yīng)注意檢查電源輸出是否正常，所有電纜、接頭是否接好緊固，設(shè)備板卡設(shè)置跳線是否正確、是否插入到位。如果一切均正常，則可進(jìn)行開機(jī)調(diào)工作，如果前期的安裝工作均按步驟和參數(shù)要求進(jìn)行，則該設(shè)備的開機(jī)調(diào)試工作將非常簡(jiǎn)單，具體可參照設(shè)備配備的用戶手冊(cè)來操作，這里就不詳細(xì)敘述了。

3 安裝注意事項(xiàng)

3.1 基礎(chǔ)設(shè)施準(zhǔn)備問題

原則上在不改變?cè)O(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上，同時(shí)遵循國際民航組織對(duì)設(shè)備的有關(guān)條例下，可根據(jù)場(chǎng)地實(shí)際情況加以調(diào)整：

（1）DME天線不要位于DVOR發(fā)射及監(jiān)控天線之間。（2）監(jiān)控天線不要接近道路、圍墻，以防干擾和反射。（3）避雷器保護(hù)角范圍應(yīng)有效保護(hù)全部天線，選用大角度避雷器或多個(gè)小角度避雷器。

（4）地網(wǎng)支柱須注意防銹，尤其是焊接處。（5）地網(wǎng)接地應(yīng)用扁銅帶。

（6）機(jī)房基礎(chǔ)注意做防潮處理工作。

（7）空調(diào)的安裝位置應(yīng)有效控制機(jī)柜區(qū)域的溫度。

3.2 外場(chǎng)注意問題

（1）電纜要在各種管道中穿行，其中橙色塑料管用于地下埋設(shè)，白色用于空中假設(shè)，扎帶扎好后應(yīng)于根部處剪除。

（2）監(jiān)控天線電纜在空中曝露部分應(yīng)用PVC管保護(hù)，并盤成一個(gè)直徑大于15cm的圈后固定在監(jiān)控天線桿體上，注意關(guān)口處應(yīng)做防水密封工作。

（3）反射地網(wǎng)應(yīng)水平、平整，誤差小于100mm，監(jiān)控天線應(yīng)正對(duì)天線陣。

（4）安裝人員上天線地網(wǎng)之前一定要確保設(shè)備處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，以免受到輻射傷害。

［1］倪育德，包毅.多普勒全向信標(biāo)［M］.北京：中國民航出版社，2005.

［2］王霜，孫麗環(huán)，王春光.多普勒效應(yīng)在全向信標(biāo)導(dǎo)航中的應(yīng)用［J］.長(zhǎng)春大學(xué)學(xué)報(bào)，2009（6）.