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        INDRA VRB-52D多普勒全向信標(biāo)的安裝和調(diào)試

        2014-09-20 09:23:30李浩樂
        江蘇科技信息 2014年19期
        關(guān)鍵詞:邊帶機(jī)柜載波

        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)場較少。目前,民航機(jī)場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)場實(shí)際情況對設(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)場的VRB-52D設(shè)備的安裝調(diào)試工作,并長期從事該設(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,使測試結(jié)果相同。對于220V交流電系統(tǒng),機(jī)柜接地線用一般電纜線即可。

        (2)電源。考慮到各種電器的功率,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、?。⑵鹱樱ù?、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,各組件序號應(yīng)對應(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根邊帶電纜穿入對應(yīng)的天線電纜管中,并做好序號的標(biāo)識,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)算出的每度電氣長度變化引起的電纜物理長度變化及時(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)射信號天線,用載波天線接收信號,測量接收與發(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度,使得測得的電氣參數(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)房內(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)試工作將非常簡單,具體可參照設(shè)備配備的用戶手冊來操作,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

        原則上在不改變設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上,同時(shí)遵循國際民航組織對設(shè)備的有關(guān)條例下,可根據(jù)場地實(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].長春大學(xué)學(xué)報(bào),2009(6).

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