王韜

摘 要：儀表著陸系統(tǒng)是民用航空導(dǎo)航系統(tǒng)重要組成部分，目前各保障單位對(duì)于設(shè)備的基礎(chǔ)維護(hù)與測(cè)試通常從時(shí)域出發(fā)，然而對(duì)于強(qiáng)度較小的信號(hào)，測(cè)試結(jié)果往往無(wú)法精準(zhǔn)。從頻域角度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)各頻點(diǎn)的強(qiáng)度精準(zhǔn)測(cè)量，基于頻譜儀的測(cè)量，可以實(shí)現(xiàn)單天線的信號(hào)成分測(cè)量及計(jì)算，確定單天線DDM的準(zhǔn)確性以及調(diào)整發(fā)射機(jī)SBO輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)反饋OFFSET的精確調(diào)整。

關(guān)鍵詞：儀表著陸系統(tǒng);頻譜儀;頻域

0 引言

儀表著陸系統(tǒng)信號(hào)主要采用調(diào)幅波，通過(guò)CSB信號(hào)和SBO信號(hào)的空間合成，來(lái)實(shí)現(xiàn)空中導(dǎo)航作用。我們大多數(shù)情況下對(duì)設(shè)備的測(cè)試測(cè)量都采用功率計(jì)、示波器、外場(chǎng)測(cè)試儀等儀器儀表，均是在時(shí)域下的測(cè)量。頻域分析是在頻域內(nèi)對(duì)信號(hào)的各頻率分量進(jìn)行單獨(dú)分析，以獲得信號(hào)的多種參數(shù)。通過(guò)頻譜分析儀可對(duì)信號(hào)的頻譜進(jìn)行分析，顯示信號(hào)的頻譜分布圖，從而很容易測(cè)量一個(gè)信號(hào)的頻率、功率，諧波分量，調(diào)制假信號(hào)和噪聲等。通過(guò)各頻點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度的精準(zhǔn)測(cè)量可以幫助我們對(duì)設(shè)備信號(hào)進(jìn)行更直觀的分析、更精準(zhǔn)的調(diào)試，以實(shí)現(xiàn)單天線DDM測(cè)試以及SBO通道的OFFSET精確校準(zhǔn)。

1 單天線DDM測(cè)試

以航向信標(biāo)為例，航向信標(biāo)通過(guò)天線陣向空中輻射CSB信號(hào)和SBO信號(hào)。CSB信號(hào)是150Hz和90Hz調(diào)制的兩個(gè)調(diào)幅信號(hào)的和信號(hào)，其時(shí)域表達(dá)式為

根據(jù)和差化積公式：

因此在頻譜分析儀上，可以在中心頻率ω、ω±150、ω±90的頻點(diǎn)上得到相應(yīng)強(qiáng)度的信號(hào)。同理SBO信號(hào)為抑制載波的邊帶信號(hào)，在頻譜分析儀上的ω±150、ω±90的位置上看到相應(yīng)的信號(hào)。根據(jù)儀表著陸信號(hào)合成原理，天線同時(shí)輻射CSB和SBO信號(hào)，因此在同一天線中兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行疊加，根據(jù)DDM的計(jì)算公式：

即可以計(jì)算出各個(gè)天線的DDM值。DDM為90Hz和150Hz信號(hào)的調(diào)制度差，即，這樣我們就可以根據(jù)頻譜儀中各個(gè)邊帶分量與載波分量的幅度比，計(jì)算出DDM并與DDM公式計(jì)算的理論值比較，來(lái)準(zhǔn)確的判斷天線中輻射的信號(hào)是否正確。以NORMARC 7220A的7號(hào)天線為例，圖1是該天線的余隙信號(hào)波形。

2 發(fā)射機(jī)SBO OFFSET通道調(diào)整

由于在頻譜儀上載波信號(hào)和邊帶信號(hào)可以直觀的顯示，那么我們可以直接通過(guò)分析載波和邊帶信號(hào)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的CSB信號(hào)和SBO信號(hào)進(jìn)行分析。在NORMARC 7000B設(shè)備中，信號(hào)采用IQ調(diào)制的方式生成。其中每一路I（或Q信號(hào)）均由本身信號(hào)和其通過(guò)解調(diào)的反饋信號(hào)即I*（或Q*）通過(guò)誤差放大器控制，保證信號(hào)的穩(wěn)定。反饋信號(hào)在解調(diào)過(guò)程中會(huì)引入直流分量，導(dǎo)致合成的信號(hào)波形變化。NORMARC 7000B設(shè)備可以通過(guò)軟件分別調(diào)整IQ信號(hào)的OFFSET值來(lái)消除直流分量。以SBO信號(hào)為例，當(dāng)I通路選定進(jìn)入測(cè)試模式時(shí)，系統(tǒng)將切斷Q信號(hào)通路，使得SBO輸出僅為I通路信號(hào)，這時(shí)我們將頻譜儀通過(guò)耦合接入SBO信號(hào)輸出端，由于SBO信號(hào)為抑制載波的邊帶信號(hào)，如果信號(hào)中摻雜直流信號(hào)，那么在頻譜儀上可以看到明顯的載波分量（如圖4所示），我們可以通過(guò)調(diào)整相應(yīng)的OFFSET值使得載波分量最小，即使得頻譜分析儀上載波頻率處的信號(hào)值最小，這樣就可以消除解調(diào)過(guò)程中引入的直流分量。

同理我們還可以根據(jù)邊帶信號(hào)和載波信號(hào)的比值來(lái)計(jì)算得出SBO信號(hào)的載波與調(diào)制信號(hào)的抑制比。同樣以圖4為例，載波抑制比為68-36=32db。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們可以通過(guò)頻域?qū)x表著陸信號(hào)進(jìn)行直觀分析，通過(guò)天線耦合信號(hào)測(cè)量天線中合成信號(hào)是否正常，加深對(duì)設(shè)備信號(hào)合成的理解，并且通過(guò)信號(hào)波形對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)、調(diào)試、維護(hù)，從而提高設(shè)備維護(hù)人員的日常維護(hù)排故水平。