楊鵬

摘 要：測(cè)距設(shè)備作為航空器航路和近進(jìn)導(dǎo)航測(cè)距設(shè)備已在中國(guó)民航機(jī)場(chǎng)廣泛安裝和使用。介紹了被較多民航機(jī)場(chǎng)采納使用的西班牙INDRA防御電子公司生產(chǎn)的LDB-102型測(cè)距儀的基本組成，并著重介紹了該設(shè)備的功率調(diào)整方法及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：測(cè)距設(shè)備；預(yù)選器；輸出調(diào)整；LDB-102型DME

中圖分類號(hào)：V351.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.096

隨著民航事業(yè)的發(fā)展和PBN的逐步實(shí)現(xiàn)，測(cè)距設(shè)備作為重要的陸基導(dǎo)航設(shè)備，其作用距離遠(yuǎn)、導(dǎo)航精度高的特點(diǎn)更加重要。LDB-102是澳大利亞INTERSCAN公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一款導(dǎo)航測(cè)距設(shè)備。與上一代產(chǎn)品LDB-101相比，該設(shè)備改進(jìn)了本地控制和測(cè)試單元（CTU），提供了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（RCMS），通過(guò)監(jiān)控軟件可以進(jìn)行設(shè)備遙控開關(guān)機(jī)和設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)視。LDB-102型DME的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)滿足ICAO對(duì)該設(shè)備的要求。該設(shè)備為全固態(tài)設(shè)計(jì)，應(yīng)用大量數(shù)字技術(shù)，方便了設(shè)備的調(diào)整和控制。本文是筆者在該型設(shè)備維護(hù)中關(guān)于設(shè)備調(diào)整的一些經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)，希望能給大家提供借鑒和幫助。

1 LDB-102型DME的工作原理

LDB-102型DME分為1 000 W和150 W型。由飛機(jī)來(lái)的詢問(wèn)信號(hào)被DME天線接收后，經(jīng)過(guò)定向耦合器和環(huán)行器到達(dá)預(yù)選器。環(huán)行器用于防止發(fā)射信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)。預(yù)選器由三級(jí)可調(diào)諧諧振腔構(gòu)成，可以使正確頻點(diǎn)的詢問(wèn)信號(hào)通過(guò)，而抑制中頻信號(hào)、雜散信號(hào)，同時(shí)也可以對(duì)經(jīng)過(guò)環(huán)行器泄漏到接收機(jī)通道的應(yīng)答信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的衰減。經(jīng)過(guò)預(yù)選器的濾波作用，詢問(wèn)信號(hào)到達(dá)接收機(jī)模塊。接收機(jī)輸出的應(yīng)答脈沖對(duì)觸發(fā)激勵(lì)器模塊中的調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器，調(diào)制信號(hào)對(duì)接收機(jī)模塊輸出的激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制放大。該信號(hào)對(duì)1 kW射頻功率放大器進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)。

從1 kW功率放大器輸出的大功率射頻應(yīng)答信號(hào)經(jīng)過(guò)環(huán)行器和定向耦合器反饋到天線發(fā)射出去。同軸轉(zhuǎn)換繼電器連接一路發(fā)射機(jī)至天線，另一路發(fā)射機(jī)至假負(fù)載。詢問(wèn)器和監(jiān)測(cè)器共同對(duì)DME的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，詢問(wèn)器模擬飛機(jī)連續(xù)對(duì)應(yīng)答器詢問(wèn)，對(duì)詢問(wèn)器的應(yīng)答信號(hào)被監(jiān)測(cè)器探測(cè)并處理，從而用來(lái)驗(yàn)證應(yīng)答器發(fā)出的應(yīng)答信號(hào)符合門限。測(cè)試詢問(wèn)信號(hào)通過(guò)定向耦合器進(jìn)入接收通道。詢問(wèn)器發(fā)出詢問(wèn)脈沖后，應(yīng)答脈沖通過(guò)定向耦合器回到詢問(wèn)器探測(cè)和處理，從眾多的應(yīng)答脈沖和隨機(jī)填充脈沖中分離出相對(duì)應(yīng)的應(yīng)答脈沖。監(jiān)測(cè)器模塊處理詢問(wèn)器的輸出信號(hào)，作出每個(gè)參數(shù)正確與錯(cuò)誤的判定，告知控制和測(cè)試單元，監(jiān)測(cè)器自身周期性自檢，從而確認(rèn)監(jiān)測(cè)器能夠?qū)?yīng)答

延時(shí)和脈沖間隔兩個(gè)主要參數(shù)正常監(jiān)測(cè)。LDB-102型DME的工作原理如圖1所示。

2 發(fā)射機(jī)驅(qū)動(dòng)器板件工作原理

激勵(lì)器主要由調(diào)制脈沖產(chǎn)生器和射頻放大級(jí)組成。射頻放大級(jí)分為推動(dòng)級(jí)、中間級(jí)和調(diào)制放大級(jí)。該放大鏈的輸入信號(hào)來(lái)自接收機(jī)，功率約10 dBm。該信號(hào)經(jīng)過(guò)連續(xù)放大和調(diào)制后，形成所需的脈沖形狀和脈沖間隔，最后輸出射頻脈沖信號(hào)，功率大小約47 dBm。當(dāng)作為1 kW功率放大器的激勵(lì)級(jí)時(shí)，激勵(lì)器產(chǎn)生方波調(diào)制信號(hào)對(duì)1 kW功率放大器進(jìn)行推動(dòng)，高斯調(diào)制脈沖1 kW功率放大器中完成調(diào)制。如果是150 W功率等級(jí)的DME，則高斯脈沖在激勵(lì)器的調(diào)制放大級(jí)完成調(diào)制。發(fā)射機(jī)驅(qū)動(dòng)器板件的工作原理如圖2所示。

3 輸出調(diào)整

輸出調(diào)整的步驟如下：①將發(fā)射機(jī)驅(qū)動(dòng)器（TRANSMITTER DRIVER）板件通過(guò)延伸板延伸，測(cè)距儀（DME）置于開“NO1 TO ANT”或“N02 TO ANT”。②在控制和測(cè)試單元（CTU）上，按下“SELECT MAIN N01”或“N02”，選擇所測(cè)應(yīng)答機(jī)的POWER.OUT。③示波器接測(cè)試詢問(wèn)器（TI）上的檢波應(yīng)答（DETECTED REPLIES）測(cè)試孔，從接收機(jī)單元（RV）上的調(diào)制器觸發(fā)（TRIGS TO MODULATOR）上觸發(fā)。④在應(yīng)答機(jī)電源模塊上，將應(yīng)答機(jī)直流（TRANSPONDER DC POWER）置于開（ON），發(fā)射機(jī)驅(qū)動(dòng)器（TD）前面板，驅(qū)動(dòng)器直流（DRIVER DC POWER）置于正常（NORMAL）。⑤監(jiān)視控制和測(cè)試單元（CTU）上顯示功率輸出，調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)驅(qū)動(dòng)器（TD）脈沖波形板的R58（MOD PULSE AMPLITUDE），使功率輸出（Power.Out）得到（150+10）W。典型檢波脈沖峰值幅度為6～7 V。⑥調(diào)節(jié)R53（PEDESTAL VOLTAGE）和R58（MOD PULSF，AMPLITUDE），使輸出波形在150 W峰值功率下。驅(qū)動(dòng)器輸出波形與圖3相似。⑦在示波器上查看來(lái)自檢波應(yīng)答（DETECTED REPLIES）的信號(hào)，在發(fā)射機(jī)驅(qū)動(dòng)器（TD）脈沖波形板上調(diào)節(jié)R53（PEDESTAL VOLTAGE），使波形根基大約為全部脈沖幅度的5%，并且清晰可見。驅(qū)動(dòng)器脈沖波形如圖4所示。⑧在脈沖波形板上調(diào)節(jié)R17（INTEGRATOR BALANCE），使脈沖上升根基等于下降根基。⑨在脈沖波形板上調(diào)節(jié)R53（PEDESTAL VOLTAGE），減少脈沖根基直到脈沖與基線有一個(gè)平滑的過(guò)渡，然后調(diào)節(jié)R58（MOD PULSE AMPLITUDE），使峰值功率輸出為150 W。⑩如果調(diào)完以上9步后，CTU單元PULSE SHAPE指示燈仍點(diǎn)亮，波形超出門限，則需要調(diào)節(jié)脈沖波形板上的R3～R13，以使波形達(dá)到要求。?在示波器上查看來(lái)自檢波應(yīng)答（DETECTED REPLIES）的信號(hào)，檢查一個(gè)脈沖對(duì)得個(gè)脈沖相對(duì)幅度。如果第2個(gè)脈沖幅度比第1個(gè)大，則調(diào)節(jié)脈沖波形板上的R54（PULSE EQUALISING），減少它的脈沖幅度；如果第1個(gè)脈沖幅度比第2個(gè)大，則微調(diào)R17（INTEGRATOR BALANCE）。?必要時(shí)，調(diào)節(jié)脈沖波形板上的R58（MOD PULSE AMPLITUDE），使峰值功率輸出為150 W。

4 注意事項(xiàng)

主要注意事項(xiàng)為：①調(diào)整中，使用延長(zhǎng)板將TRANSMITTER DRIVER板件延伸出來(lái)，佩戴靜電手環(huán)，防止靜電損壞電子元器件。②在調(diào)整過(guò)程中，需通過(guò)合適的示波器測(cè)量，可以借助CTU單元應(yīng)答機(jī)主要參數(shù)三級(jí)菜單的參數(shù)值（POWER OUT、脈沖WIDTH、RISE、FALL）作為參考。③在需要更換該板件時(shí)，將新板件相應(yīng)的撥鍵開關(guān)置于合適的位置，板件中的可變電阻不可隨意調(diào)整，以防改變脈沖波形。如需調(diào)整，應(yīng)按手冊(cè)步驟系統(tǒng)調(diào)整。④在設(shè)備處于單機(jī)工作狀態(tài)時(shí)（主/備機(jī)故障關(guān)機(jī)、無(wú)供電），設(shè)備CTU單元顯示出的功率（POWER OUT）有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤顯示，應(yīng)使用功率計(jì)實(shí)際測(cè)量輸出功率，以判斷其工作正常與否。

5 總結(jié)

綜上所述，LDB-102型DME設(shè)備的功率調(diào)整不僅是簡(jiǎn)單的功率大小的改變，更關(guān)系到DME脈沖波形的正確與否。在準(zhǔn)備調(diào)整或更換組件時(shí)，一定要掌握設(shè)備原理及工作性能、指標(biāo)，切不可盲目調(diào)整或更換。在重要或關(guān)鍵的部件調(diào)整更換后，要進(jìn)行必要的檢驗(yàn)和測(cè)試，以保證設(shè)備信號(hào)的可靠、準(zhǔn)確。以上調(diào)整分析是筆者在實(shí)際工作中對(duì)LDB-102型DME維護(hù)工作的總結(jié)和經(jīng)驗(yàn)，如有不妥之處，希望得到業(yè)內(nèi)人士的批評(píng)和指正。

〔編輯：劉曉芳〕