INDRA VRB-52D多普勒全向信標的安裝和調試

李浩樂

（民航江蘇空管分局徐連導航站，江蘇連云港 222000）

0 引言

VRB系列多普勒全向信標自20世紀90年代初引入中國民航以來，已先后更新換代了VRB-51D，VRB-52D，VRB-53D系列設備。VRB-51D設備由于安裝年代久遠，已逐步被淘汰，VRB-53D于2012年才推出，使用該設備的民航機場較少。目前，民航機場廣泛使用的是較為成熟可靠的VRB-52D設備。VRB-52D系統主要包括主備機2個機柜和天線系統。機柜主要包括載波發射機、邊帶發射機、監視器、控制器和電源，天線系統包括49個改進型Alford天線（1個中央載波天線，48個邊帶天線）、2個天線分配開關（ADS）、1個折疊式偶極子監控天線。雖然VRB-52D設備現場安裝調試工作較其他同類全向信標設備要繁瑣得多，但正是由于該設備注重根據現場實際情況對設備進行調試，使得該設備擁有許多同類設備不可比擬的優點，因此準確把握和控制該設備安裝調試的細節和步驟非常重要。筆者有幸參加過煙臺、揚州等地機場的VRB-52D設備的安裝調試工作，并長期從事該設備的維護、維修工作，總結了一些安裝調試經驗，簡述如下供大家參考。

1 安裝準備工作

1.1 機柜的安排及電源

（1）機柜。DVOR/DME機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饋線出口應在兩DVOR機柜中間位置，雙機柜應緊靠，增強設備穩定性，使測試結果相同。對于220V交流電系統，機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，若市電電源不穩定，應有穩壓保護或UPS電源，市電電源應有避雷保護，電瓶與機柜之間應有跳閘開關。

1.2 施工前的準備

（1）通用工具。扳手（大、中、小）、起子（大、中、小）、鉗子、電烙鐵（焊臺）、噴燈、鋸子、榔頭、銼刀、裁紙刀、紙、筆、圓規、電瓶電纜夾鉗、接線板、電鉆、沖擊鉆等。

（2）專用工具。天線校準器、同軸電纜剪刀、冷壓鉗（RG213，RG223）、電纜芯壓鉗、導管擴展器、高質量的剪線鉗、高質量的電纜刀、剝線鉗等。

（3）調試用儀器。矢量電壓表、經緯儀、示波器、頻率計、100W功率計、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注意保存。檢查組件插座背后機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，各組件序號應對應相應的機柜。

2 設備的調試

2.1 天線位置的調整

（1）每個天線柱子上的法蘭盤必須水平等高，否則需用墊片進行調整。

（2）校準 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天線要校準為磁北方向。做完以上4個對角天線后，再按順序校準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將所有電纜打開平鋪于空地上舒展1天的時間，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的天線電纜管中，并做好序號的標識，穿時注意將外露電纜部分用PVC管保護。

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

（6）當所有電纜修剪好后，用矢量電壓表檢查，其相位誤差應小于±2.5°，否則在安裝好后副載波上得到的60Hz調幅的調制度容易大于55%，這樣會使信號質量變差。

2.3 調整邊帶天線的相位

（1）分別依次用邊帶天線發射信號天線，用載波天線接收信號，測量接收與發射之間的相位差，同時注意幅度，記錄下48個邊帶天線的數據。

（3）以上步驟要反復做，因為每當調整一個邊帶天線時，其寄生輻射性能也會變化，同時會影響到周邊其李他帶天線的發射被中央天線接收的效果，導致一個天線的相位調整至誤差范圍內時，相鄰的若干天線的相位讀數也會變動，從而超出誤差范圍，所以需進行反復統調，使所有的邊帶天線相位達到要求范圍。

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個平均阻抗值，再根據這4個值得到總體阻抗平均值。

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

2.5 修剪SMA（邊帶調制和放大組件）與功率匹配器之間的電纜

（1）根據前面獲得的ADS開路阻抗值，選出一個與總平均幅度、相位值接近的邊帶，將測試電纜接到該ADS輸出口上，由TDS（定時序列產生器）面板上的邊帶選擇開關選擇該ADS口閉合，測出該ADS輸出口電氣參數值。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值與記錄的平均值接近或相等，相位誤差應小于±2°。

（2）以上面所作通道為基準，修剪其余幾個通道的該段電纜，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做于天線入口處，這是因為天線本身阻抗很穩定，50Ω阻抗也較為穩定。否則如果匹配器做在機房內，則匹配器與天線之間的電纜將使匹配前的阻抗不穩定，匹配后的阻抗也將不穩定。匹配器做好后，要求反射系數應小于0.02。

2.7 開機調試

以上工作完成后就可以進行開機調試，在開機調試前應注意檢查電源輸出是否正常，所有電纜、接頭是否接好緊固，設備板卡設置跳線是否正確、是否插入到位。如果一切均正常，則可進行開機調工作，如果前期的安裝工作均按步驟和參數要求進行，則該設備的開機調試工作將非常簡單，具體可參照設備配備的用戶手冊來操作，這里就不詳細敘述了。

3 安裝注意事項

3.1 基礎設施準備問題

原則上在不改變設計思路的基礎上，同時遵循國際民航組織對設備的有關條例下，可根據場地實際情況加以調整：

（1）DME天線不要位于DVOR發射及監控天線之間。（2）監控天線不要接近道路、圍墻，以防干擾和反射。（3）避雷器保護角范圍應有效保護全部天線，選用大角度避雷器或多個小角度避雷器。

（4）地網支柱須注意防銹，尤其是焊接處。（5）地網接地應用扁銅帶。

（6）機房基礎注意做防潮處理工作。

（7）空調的安裝位置應有效控制機柜區域的溫度。

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，白色用于空中假設，扎帶扎好后應于根部處剪除。

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

（3）反射地網應水平、平整，誤差小于100mm，監控天線應正對天線陣。

（4）安裝人員上天線地網之前一定要確保設備處于關機狀態，以免受到輻射傷害。

［1］倪育德，包毅.多普勒全向信標［M］.北京：中國民航出版社，2005.

［2］王霜，孫麗環，王春光.多普勒效應在全向信標導航中的應用［J］.長春大學學報，2009（6）.