淺析9960Hz副載波的機(jī)內(nèi)控制論文
甚高頻全向信標(biāo)的基本作用是為機(jī)載VOR 給出預(yù)選航道、提供位置信息。其實(shí)現(xiàn)方法是，提供2 個(gè)30Hz 的音頻信號(hào)。其中一個(gè)稱(chēng)為30Hz 基準(zhǔn)信號(hào)，在機(jī)內(nèi)調(diào)幅后通過(guò)載波天線(xiàn)輻射出去。另一個(gè)稱(chēng)為30HZ 可變信號(hào)，是在空間由9960HZ 副載波對(duì)載波進(jìn)行調(diào)幅實(shí)現(xiàn)的。在磁北方向，基準(zhǔn)、可變信號(hào)的相位相同。在非磁北方向，30Hz FM 信號(hào)的相位總是超前30Hz AM 信號(hào)的相位。其中的相位差，就是飛機(jī)的磁方位，或稱(chēng)DVOR 徑向角。
1 DVOR4000信號(hào)產(chǎn)生原理
1.1 何為多普勒效應(yīng)
當(dāng)兩個(gè)物體，例如發(fā)射天線(xiàn)與接收天線(xiàn)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，那么接收到的頻率和發(fā)射的頻率是不同的。當(dāng)收發(fā)天線(xiàn)相互靠近時(shí)，接收到的頻率就高于發(fā)射的頻率;當(dāng)收發(fā)天線(xiàn)相互遠(yuǎn)離時(shí)，收到的頻率就低。
1.2 DVOR基準(zhǔn)、可變相位的理論分析
30Hz AM 的形成是在機(jī)內(nèi)30Hz 直接調(diào)幅載波f 得到，30Hz FM 的形成是依靠邊帶天線(xiàn)模擬旋轉(zhuǎn)調(diào)頻在f±9960Hz 得到。最后空間全波形則是調(diào)頻過(guò)的f±9960Hz 調(diào)幅f 所得到。
設(shè)任意一點(diǎn)收到的信號(hào)頻率為：fR=fTfd=fT-fdm sin(Ωt+θ)、邊帶發(fā)射天線(xiàn)的饋電為：I(t)=Im cosωT t ，ωT=2πfT
則在θ 方位上接收的信號(hào)e(t)= Emcos[ωT+2πR/λT cos(Ωt+θ)]
由上可得出，DVOR 信標(biāo)的輻射場(chǎng)在任一點(diǎn)的信號(hào)為：
e(t)= Em{1+mBg0(t)+ mcgm(t)+mA sinΩt+mfcos[Ωst+kf cos(Ωst+θ)]}cosωt
當(dāng)上天線(xiàn)以Ω 的角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，饋電iU(t)=Im cos(ω+Ωs )t 其輻射的信號(hào)為：
eu(t)=Emcos[(ω+Ωs)t+2πR/λu cos(Ωt+θ)]
同步旋轉(zhuǎn)USB、LSB 所得的eul=2Emcos[Ωst+2πR/λT cos(Ωt+θ)]cosωt 就是9960Hz副載波部分。
2 DVOR4000的機(jī)內(nèi)信號(hào)流程
2.1 30Hz AM的信號(hào)流程
MOD-110 將MSG-S 送過(guò)來(lái)的30Hz 調(diào)制信號(hào)調(diào)制給高頻載波，經(jīng)過(guò)CA-100 放大后，通過(guò)PMC-D 到中央天線(xiàn)發(fā)射。相位控制在CA-100 到CCP-D 再到MOD-110 這個(gè)環(huán)路中完成。
2.2 30Hz
FMMOD-110P 將MSG-S 送過(guò)來(lái)的30Hz 調(diào)制信號(hào)調(diào)制給載波±9960Hz 上，之后通過(guò)天線(xiàn)切換， 在空間形成30Hz FM 的調(diào)頻波。MSG-S 根據(jù)來(lái)自CCP-D 的實(shí)際邊帶信號(hào)來(lái)調(diào)整調(diào)制信號(hào)的幅度，PMC-D 通過(guò)ASU-INT 接口返回給MSG-S 實(shí)際輻射的.邊帶信號(hào)，來(lái)調(diào)整調(diào)制信號(hào)的相位。
3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析
根據(jù)公式eul=2Em cos[Ωst+2πR/λT cos(Ωt+θ)]cosωt，影響9960Hz 副載波的變量有三個(gè)：載波功率、邊帶功率和邊帶相位。載波功率直接控制著覆蓋，邊帶功率由于被MOD-SBB限制，所以我們通常改變邊帶相位來(lái)調(diào)節(jié)9960Hz 副載波。那么，由于DVOR4000 上邊帶相位360°可調(diào)，那么，在上邊帶相位360°變化的過(guò)程中，邊帶的合成相位應(yīng)該會(huì)與載波相位相反，9960Hz 副載波的調(diào)制度應(yīng)該有負(fù)數(shù)的情況。即，改變?chǔ)咋?會(huì)使合成矢量G 最后與OC 反向，但實(shí)際操作中，360°改變上邊帶相位USB RF-Phase，發(fā)現(xiàn)9960Hz 并不會(huì)變負(fù)或者是過(guò)調(diào)。而是在達(dá)到最小值15.1% 調(diào)制度的時(shí)候開(kāi)始反向增加。
觀察DVOR 監(jiān)控窗口，我們得到數(shù)據(jù)。
分析表格數(shù)據(jù)， 發(fā)現(xiàn)上邊帶相位在102°—>112°和282°—>292°時(shí)，上邊帶相位會(huì)在180°和0°切換，同時(shí)邊帶控制電壓也發(fā)生了跳變。在282°和112°的兩次相位跳變中，SB1P_ST_3 的電壓也發(fā)生了跳變，分別是3.79v和2.13v。
翻閱相關(guān)書(shū)籍后，發(fā)現(xiàn)Mod_SB1_SignalControl 和SB1P_ST_3 都是由MSG-S 生成的。MSG-S 上的UREF 遲滯比較器將電壓信號(hào)送到D/A 轉(zhuǎn)換器N30，同時(shí)N30 從MSG-C上RAM 里提取預(yù)設(shè)的函數(shù)，生成Mod_SB1_Signal Control 控制電壓。經(jīng)由開(kāi)關(guān)N28，再經(jīng)過(guò)相乘D/A 轉(zhuǎn)換器N34 生成SB1P_ST_3 跳變控制信號(hào)，最后N32 將控制信號(hào)放大。在這里起到關(guān)鍵作用的就是這個(gè)UREF 遲滯比較器，它分別有上下兩個(gè)門(mén)限。這也就使得了上下邊帶的合成矢量與載波矢量的夾角始終不會(huì)垂直，同時(shí)也不會(huì)反向。
參考文獻(xiàn)
[1] 倪育德, 鄭連興.DVOR VRB-51D 多普勒全向信標(biāo)[M]. 北京: 華夏出版社,2002,189.
[2] THALES ATM S.p.A.DVOR4000 TechnicalManual Description,Operating,Maintenance,2000year
[3] 施先貴. 淺談多普勒效應(yīng)與THALES DVOR設(shè)計(jì)[A]. 民航空管局2009 年度通信導(dǎo)航監(jiān)視優(yōu)秀技術(shù)論文集:2009(04).
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