相信有一天范文第1篇

【关键词】空间调制 二元点阵航道结构

仪表着陆系统(instrument landing system)简称ils，一般称之为盲降，从它的称呼可以理解ils在仪表导航中的重要作用。ils由航向（loc）和下滑（gs）设备组成，分别向带有ils接收设备的飞机提供偏离下滑道左右和上下的信号指示。航向与下滑设备的基本原理相同，本文对航向天线的论述方法同样可以适用于下滑天线系统。希望以下的讨论可以为大家正确理解ils设备的工作原理提供帮助。

航向天线阵将机房送来的rf信号csb和sbo进行幅度与相位的分配，以不同的幅度和相位关系馈给每个天线单元，通过电磁信号的辐射，在空间产生调制合成，形成航道扇区。对单频航向而言，每个天线单元都包括了相应幅度与相位的csb和sbo信号。这些信号之间的相位幅度关系直接影响了扇区的线性和航道的位置。下面对这些信号的相位关系及空间信号的合成进行进一步的讨论。

航向天线阵最基本的组成是每一对与中心线等距的天线单元。为了说明空间合成信号的方向性图。这里引入了天线理论中二元点阵概念。如图1，两个距中心为d的天线单元1和2，辐射信号为e 0 ，在远场某处p，单元1和2的场强差异可以忽略，但由于路径的差而导致一个相位差。由于是在远场，单元1、2至p点的路径可以认为是平行的，由此得出相位差θ=2π*2dsinφ/λ=2kdsinφ单位为弧度，其中k=2π/λ。

总接收信号是两个信号的矢量和。如图2

则合成信号幅度

e=2e 0 cosθ/2

=2e 0 cos（kdsinφ）

=2e 0 cos(2πdsinφ/λ)

从表达可以看出在 2πdsinφ/λ=nπ(n=0,±1,±2，±3…)时,e为最大值，

同理φ=arcsin(nλ/2d)时，e为最小值，n为奇数，可以得到如图3的天线方向图。

对于两个反相的天线单元，合成e＝2e 0 sin(2πdsinφ/λ)

在φ=arcsin(nλ/2d)时e为最小值

在实际的航向天线中，天线单元为对数周期天线，有很强的方向性，如图5，设其信号场强为ee，根据天线理论则两个同相对数周期天线单元的合成信号e=ee*e

其方向如图6两个反相天线的合成方向如图7

如果是由多对天线组成的天线阵，则最后合成的总信号为e=e1?+ e2?+e3?… 为各对天线合成信号的叠加。

如果以mk10单频普通孔径天线阵的第一对天线为例，其第一对天线距中心为0.82m，设其工作频率为110mhz，则由λ=c/f=2.727m

根据公式φ=arcsin(nλ/2d) n=0时，φ=0，csb信号有第1个最大值，sbo信号有第1个最小值

n=1时，φ=58.9°，csb信号有第2个最大值，sbo信号有第2个最小值

n=2时，φ=73.3°，csb信号有第3个最大值，sbo信号有第3个最小值

根据公式φ=arcsin(nλ/4d)

n=0时，φ=39.7°, csb信号有第1个最小值，sbo信号有第1个最大值

n=3时，φ=68.2°，csb信号有第2个最小值，sbo信号有第2个最大值

需要说明的是，在实际的情况中，由于对数周期天线的方向性很强，不存在那么多的最大值和最小值。

所以，在正常的航向设备中，左右天线单元中的csb信号正是采用了同相馈电使跑道中心线上信号幅度达到最大值。而左右sbo信号采用反相馈电，在中心线上信号幅度得到最小值为0，如图8所示。因此在理想的情况下，跑道中心线上的ddm为0。在航向设备的调试中，需要修剪每对天线馈线的长度，使中心线ddm为0，其实就是调整左右天线sbo的馈电相位，使之在中心线上左右天线的sbo信号刚好反相，得到sbo的幅度最小值0，ddm也为0。

上面讨论了一对天线中左右天线的csb信号之间以及左右天线的sbo信号之间的相位关系。在实际的情况下，空间某一处的ddm，与该点csb与sbo之间的相位关系有着相应的关系。根据空间调制的理论，图11csb与sbo正交时，空间调制为0，同相或反相时产生最大调制，空间调制表达式m=asbo/acsb*cosφ，其中a为幅度，φ为csb与sbo相差。为了简化，我们只讨论一对天线的情况，假设左天线信号为csb1和sbo1，并且假设sbo1落后csb1为90度，根据前面的结论，右天线的信号为csb2和sbo2，csb2与csb1同相，sbo2与sbo1反相，其矢量图如图9。在空间任一点，左右天线信号以任一相位差合成，由图10可见，只要每个天线单元中csb与csb正交就可以使合成信号csb与sbo同相合成，产生最大的空间调制。航向天线阵正是采用了这种特定的相位关系，使sbo信号在csb信号上产生最大的调制，达到最大的ddm值。所以在航向天线分配单元的每个天线输出端口中，csb与sbo信号始终是正交的。这在需要一定航道宽度的情况下，可以让sbo的发射功率降至最低。sbo发射功率降低也同时降低了sbo信号的反射，减少了对航道结构的影响。理论上讲，最佳的csb/sbo相位也就可以达到最佳的航道结构。同时，我们也可以从图中看到一个特殊情况，就是在跑道中心线上，左右天线信号不存在相位差，sbo1与sb02互相抵消，csb1与csb2最大合成,所以在航向中心线上，接收信号电平也是最大的。

相信有一天范文第2篇

【关键词】 人民防空 短波

一、人防常用的短波天线

短波通信系统的效果好坏，主要取决于所使用电台性能的好坏和天线的带宽、增益、驻波比、方向性等因素。人防短波通信一般选用军用短波自适应电台，其工作频率稳定，性能好，环境适应性强。所以，针对固定台、车载台、野外训练台等不同情况，天线的选择和架设以及工作频率的选择成为了人防短波通信的关键。

（1）斜天线和双极天线。斜天线主要用于固定或临时性通信，通信距离相对较远。天线的方向可以随意改变，相对于双极天线较为灵活，但通信有一定的方向性。其倾斜方位和角度设置参考鞭状天线倾斜状态设置。双极天线主要用于固定通信，通信距离相对较远。天线的方向性一般不能随意改变，通信有一定的方向性。天线的架设相对较为复杂，建议在训练中摸索两根极线之间的角度和极线平面的倾斜角对通信效果的影响。（2）鞭状天线。当处于竖直状态时，作为全向天线使用。此时主要通过地波进行近距离通信。当处于倾斜状态时，作为定向天线使用。此时主要通过电离层反射电磁波进行较远距离通信。机动指挥通信车停放方位、天线的倾斜角度和通信距离之间的关系会影响通信效果。此时，机动指挥通信车的中轴线应指向通信的方向，天线向远离对方短波电台位置的方向倾斜，并根据通信距离设置倾斜角度。（3）三线制倒V天线。三线制倒V天线是近年来较为流行的新型天线，其原理与普通偶极天线相同，如果采用平行横拉方式架设，即为普通双极天线；如果采用倒V方式架设，其天线方向图在垂直面有较强的对空辐射，在水平切面主副波瓣区别不大，整体为一近似圆锥，适用于全向通信。从使用效果看，单边带话通联率远好于原先的普通小型宽带天线，接收等幅报信号也好于现有双极天线。

二、人防短波通信网络

人防短波通信网络一般包括固定台和车载台。固定和车载短波电台的主机设备基本相同，区别主要在于天线种类的选择和安装。

（1）人防固定短波电台。固定台一般都设在人防指挥中心，空间较大，便于主机设备安装和人员操作，天线一般都选择作用距离范围大的全向天线，如双极式天线，固定架设在高层楼顶，发射和接收电磁波不易被其它建筑物遮挡，通信效果较好。固定台在建设时，重点要考虑天线架设，应尽量选择架设在附近的制高点，根据楼顶结构和空间合理规划天线布局，实地检测周围电磁环境的影响并采取一定措施，确保达到通信要求。（2）车载短波电台。车载台是机动指挥通信车主要通信手段之一，车辆内部空间狭小且设备数量较多，设计时必须从总体角度综合考虑整个系统设备的使用和相互影响。短波电台主机设备应安装在车内便于人员操作的位置，天线调谐器和天线应安装在车顶。由于安装空间的限制和快速实施应急通信的需要，通常选择固定结构简单、易于架设的鞭状天线。它主要用于行进间通信，通信距离相对较近。同时，选择15米斜天线和44米双极天线用于距离较远的临时性通信。

三、气象对短波通信的影响及选频规律

在测试过程中，短波电台上午的通信效果明显好于中午。原因可能是白天电离层不太稳定，影响短波通信，只能采取更换频率的方法改善通信效果。

电离层的浓度对工作频率的影响很大，浓度高时反射的频率高，浓度低时反射的频率低。电离层的高度和浓度随地区、季节、时间、太阳黑子活动等因素的变化而变化，这决定了短波通信的频率也必须随之改变。为了取得良好的通信效果，应根据通信距离和地形的要求选择相应天线，同时根据通信距离、通信时间、通信时天气状态等因素选择最佳频率，避开干扰频率。一般来说，在早晚选择较低频率，如5MHz左右；中午选择7-8MHz。

四、机动指挥系统短波电台设台

相信有一天范文第3篇

[关键词]对数周期天线、空间合成、航道扇区、通视、垂直面反射

中图分类号：V351 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0169-02

一、ILS航向天线

ILS航向天线是由对数周期偶极子天线阵（即LPD）组成，天线阵是以跑道中心延长线为对称轴横向排列的，相邻单元天线之间的间隔为3λ/4，其天线系统框图如图1所示。（图中P点为空间任意点场强）

航向天线示意图1

对数周期天线的方向特性是相对跑道中心线方位角θ的函数，第n个天线的方向特性用fn（θ）表示，其天线辐射场为：

un（θ）=Umfn（θ）（1+msinΩnt）sinωt

式中m表示90Hz和150Hz调制信号的调幅度（20%）；Ωn为第n个天线调制信号角频率；ω为载波频率。

对在机场跑道中心延长线两侧最近的两个对称的天线单元，由于信号的载波频率是同频同相馈电，这两个波束的辐射场在空间可以直接相加，所以合成的空间辐射场为：

U=u1（θ）+u2（θ）=Um[f1（θ）+f2（θ）]

空间合成信号仍然是一个调幅波。其幅度受两个频率的调制，这两个频率的调制度随θ角的变化方向，一个增大，另一个减小。在任意接收方向上，两个频率的调制深度差DDM为：

DDM=

该公式进一步说明了：当150Hz占优势时，DDM0；在下滑道时，二者幅度相等，DDM=0。

二、原因分析

我们知道，解决跑道两边较多障碍物时应该首选宽孔径多单元的天线阵，才能减小跑道两边等障碍物对辐射信号的反射。（当然并不是天线阵数目越多就越好，不仅要‘因地制宜’，同时还要考虑到成本问题，所以够用就行）。从图2中可以看出：天线单元越多，CSB波瓣就越窄，CSB载波相对于中心线的能量就越集中，即天线合成的CSB波瓣就越窄，而SBO信号则随信号宽度的变化而变。

池州九华山机场跑道两侧周围由于存在有一定高度的山丘、树林，为避免航向天线阵辐射信号受其影响，所以为保险起见选择了20单元的天线阵NORMARC 7220。

另外还应优先选择具有双频（含余隙信号）信号的设备。从图3中可以看到：第一，双频的天线阵其航道波束较窄且副波瓣较低，导致在航道的左边一定距离内场强就会随即减弱而在航道的右边也会变弱；第二，双频航向台还辐射一个附加的、具有低辐射功率的尖锐方向信号，即余隙信号。该信号提供给进近的飞机诸如“航道向左或向右”的信息。

以上说明的情况主要是鉴于导航台站四周存在一定高度的障碍物而选择一定单元数目的天线阵。我们在选择航向信标天线阵时，应综合考虑到机场环境及跑道端两侧电磁环境等实际情况，包括跑道的长度、跑道端两侧障碍物的净空等因素，以便合理地选择天线阵数目，这是其一。

绝大多数航向信标天线阵安装在跑道中心线延长线、距跑道末端200～300米的位置（当然也可以偏置跑道中心线一侧安装）。在确定台址、天线阵位置以及近场情况时，应同时考虑天线阵的高度。

我们知道，航向信标天线阵将来自航道、余隙CSB、SBO信号按规定的幅度和相位进行分配，以不同的幅度和相位关系反馈给每个天线单元，通过电磁信号的辐射，在空间产生调制合成波信号，形成航道扇区。也就是在天线阵辐射范围内，空间任意一点的信号场强是所有天线对辐射信号之和。

然而航向信标天线阵也有垂直面反射，其垂直面反射就是影响航向波瓣的仰角，这是我们选择航向天线阵高度的一大依据。如图4所示。

从图4中可知，在实际使用中，由机进近和着陆时，飞机的高度是沿着下滑信标的下滑道而变的，越接近跑道入口，接收天线高度就越低，因此接收到的相对幅度也越小。

在这里，我们还要了解下什么是通视。通视，就是在架设天线阵时，应能保证天线辐射单元与跑道着陆端的入口处高度保持视线相通。

三、解决办法

综上所述，当出现信号覆盖不够时，我们可以通过以下方法：

方法一：增大信号强度。如果情况不是太糟糕，稍微增大载波CSB辐射功率可以满足要求。但是如果覆盖距离远远达不到要求，此时我们就不能一味地增大CSB功率。

方法二：增加天线的高度。我们来看图5。

由图5我们知道，当天线高度为h时，以θ为反射角，在空间某点处的辐射场强为P；当天线高度上升到Δh+h时，相应地其辐射场强为P。也就是说，当我们要求在空间一定角度和高度范围位置时，接收到的信号场强与天线架设的高度有对应关系。由于天线高度越矮，其产生的波瓣仰角相应地就越高，那么最大值点也就越高，而我们的校验程序是在一定高度飞行的，因此就容易造成信号强度不够，就会出现限用的现象。

ICAO附件10中有这样的说明：在规定的距离内，在跑道头标高以上600米（2000英尺）高度，或在中间和最后进场区内最高点的标高以上300米（1000英尺）（以较高者为准），必须能接收到航向信标的信号。在规定距离内，向上直到从航向信标天线向外伸延并与地面成7°夹角的平面，必须能接收到航向信标信号。如图6所示。

我们还可以用下面公式推算出天线在不同高度时产生的不同场强E。

式中：H=航向信标天线的高度 ；θ=接收天线与反射地面之间的夹角；

A为天线电流；E为天线某点处的场强。

从上式中看到，E与H和θ成正比，即当发射天线的高度确定后，接收天线的高度越低、θ就越小，接收信号的相对幅度也越小。在实际使用中，由机进近和着陆时，飞机的高度是沿着下滑信标的下滑道而变的，越接近跑道入口，接收天线高度就越低，因此接收到的相对幅度也越小。

四、结束语

池州九华山机场跑道2400米，主降和次降均建有ILS设备。实际情况是在航向台近场到天线阵之间，跑道面标高比天线阵基础面标高低了近2米，导致在天线阵处看不到跑道入口，从而导致在校飞时出现信号覆盖距离不够问题。ICAO附件10中的3.1.3.3.1对航向信标做出如下覆盖要求：安装的航向信标应提供足以使飞机在航向信标和下滑信标的覆盖扇区内收到满意工作的信号。

航向信标的覆盖如图7所示。

除此之外，在那些受地形限制或工作要求允许的地方当有其他导航设备在中间进场区能提供满意的覆盖时，在±10度扇区内的覆盖区可降低到33.5km（18.5海里），覆盖区的其余部分可减到18.5公里（10海里）。

综合所述，厂家建议增加一个额外的桅杆，高度为2m，总的天线高度4.5米。这将会增加信号强度（视线）。

参考文献

[1] 《仪表着陆系统原理》.金辽著.2006年3月。

相信有一天范文第4篇

对浦东机场使用的NORMAC公司生产的24单元航向天线阵的信号合成和信号覆盖进行分析与计算。通过不同的合成方法进行优化，获得了与对数周期偶极子天线（LPDA）场型分布高度吻合的分布函数。使用对数周期偶极子天线的水平方向的分布特征，来对比全向天线阵的信号合成与对数周期偶极子天线阵的信号合成的差别。分析结果表明：对数周期偶极子天线能够明显抑制大角度旁瓣信号的辐射，从而降低机场附近因信号折射造成的干扰，并能够有效提高航向覆盖区内的射频。

【关键词】航向信标 对数周期偶极子天线 拟合 覆盖

1 引言

在仪表着陆系统中，航向信标主要为飞机提供水平方位的引导信息，航向天线阵主要使用对数周期偶极子天线（LPDA）。由于LPDA频带很宽，性能优良且结构简单，自1960年提出后，在短波，超短波，微波低端等波段的通信，侧向，电子对抗等方面得到广泛应用。所谓对数周期，指的是天线的特性按照对数频率的周期而变化，从结构上说，由七个偶极子组成，偶极子的长度和间距都是可以调节的，相邻的偶极子彼此反相馈电，这种馈电方式抑制了反向信号的辐射，一般前后辐射比可以达到26 dB。同时尖端馈电使得辐射方向更集中，天线本身具有良好的方向性便成为一个很大的优点。本文选择Normarc 3500系列天线阵的24单元天线为例，通过对远场信号模拟，从LPDA分布特点以及天线阵的馈电信号合成上入手，对比LPDA和全向天线在覆盖，研究LPDA所起的作用。

2 结果与分析

本文以浦东机场17L为例，载波频率f：110.7 MHz，对应λ= 2.71 m，发射天线高度为h：3.3 m，航向天线阵后撤距离D：295 m，以此参数进行计算。

2.1 3525型航向天线阵的介绍

NORMARC 3525天线系统，共有24个发射天线（以下简称24单元），采取等间隔排列，间隔距离为四分之三个波长（中心频率：110.1 MHz），天线阵全长57米。

2.1.1 对数周期偶极子天线（LPDA）

图1为Normarc公司生产的LPDA在自由空间的水平辐射方向图，天线的比例因子τ：0.93，顶角α：10°。半功率（-3 dB）对应的角度：23°，其分布特点为0°时信号最大，随着方位角的增大，信号快速减小，当方位角超过70°，其衰减已将至-30 dB以下。而在后方约120°到180°之间由出现了两个小波瓣，均在-25 dB以下。180°位置的大小约为-26 dB，其增益能达到9～10 dBi。由于分析需要，必须找到LPDA的分布函数，但是依照天线尺寸和内部馈线分布进行其严格的计算，过程十分繁琐。从实际出发，将厂方给出的LPDA分布作为标准值，找到一个与标准值吻合的数学表达式，作为其LPDA分布函数也不失为一种有效的方法。

2.1.2 对LPDA分布的数学拟合

图2通过三种拟合方式给出LPDA分布，并与实际值进行吻合性比较。首先借鉴天线阵的信号合成思路，用天线对合成方法进行嵌套拟合。通过观察可以发现，LPDA的分布特点与正余弦函数有相似之处，不妨利用三角函数来拟合，如果用多项式叠加拟合，符合度可以进一步提高，最后结果如右图蓝色曲线所示，拟合曲线与实际曲线符合度极好，这便保证了以下分析中，利用LPDA模拟场形分布等计算的合理性。根据附件十，航向水平覆盖范围是±35°，而以上曲线拟合范围为±70°。

以下所用分析均使用第三种拟合的方法的结果进行计算。

2.2 天线分配单元（ADU）及天线阵的分布

天线分配单元决定了馈送给每个天线哪些信号，馈线信号的幅度以及初始相位。而天线阵的位置分布对于合成信号起着很大作用，不同厂家不同单元的天线阵，其分布方式也不同。

2.2.1 ADU简介

天线分配单元（ADU）包含了分配到每个天线的信号种类，每种信号对应的幅值和相位。表1给出了24单元，天线分配关系。其中给出了四个通道：COU-CSB，COU-SBO，CLR-CSB，CLR-SBO之间，幅值和相位的相互关系，并确定了其名义宽度为4°所对应的COU-SBO幅度。

2.2.2 天线对合成原理

对于航道信号，以中心为基准，相距相同距离的每一对天线合成波瓣，经过每一对的叠加后，达到方向性很好的覆盖信号，其中CSB是同幅值同相位合成，航道上有最大值，SBO为同幅值反相位，航道上为零，合成波瓣左右相位相反，达到辨向的目的。对于初相位不同幅值（E0）相同的天线对在远场空间合成波瓣的公式为：

Et=2E0cos[hsin（θ）+（φ1- φ2）/2]/ （φ1+ φ2）/2

（1）

h为天线到中心点距离的电气长度，θ为方位角，往1号天线转，φ为天线初始相位。斜杠后下划线部分为合成波瓣的相位。同幅值同相位合成波瓣2E0cos[hsin（θ）]/φ相位与同幅值反相位2E0cos[hsin（θ）-90°] /φ+90°= 2sin（hsin（θ）） /φ+90°。SBO初相位-90°与+90°保证了合成的波瓣与CSB同相。

2.2.3 信号的数学表达式-信号叠加原理

由表1给出数据，通过远场天线对合成方法，即1号和24号，其幅度和到中心线距离都相同组成一对，2号和23号组成第二对……共12对，根据信号叠加原理，总的合成信号可以通过每一对信号叠加进行计算，其CSB合成信号表达式分别为：

（2）

其中En是对应天线的相对幅度，Dn是天线到中心线的物理距离，乘以2π/λ后转化为电气长度，φn理论上是0°或180°，而实际上由于发射电缆的电气长度不完全相同会有所差异。

2.3 信号合成与分析

对于24单元天线阵，对于单元天线水平辐射方式均为图一所示，而不是简单的全向性。直接将这种分布叠加合成，其场型分布就更为复杂，计算难度也随之提高。

2.3.1 方向图乘积原理

为了解决计算的问题，需要找到一个简便合理的方法，而不直接使用LPDA天线对合成，这里提出一个方案：方向图乘积原理：一个可分解的多元天线阵的方向图，等于子阵的方向图乘以子阵为单元天线阵的方向图。即我们可以先使用全向性的24个天线进行叠加，叠加之后的场型再乘以每个天线的LPDA方向图，从而获得最终分布方式。

这是模型计算可行性的理论依据，同时，按照这个原理，还可以直观的比较全方向天线阵的合成场型与LPDA天线阵合成的差异。

2.3.2 覆盖

根据国标规定航向信标台发射水平极化的扇形合成场，其信号覆盖区为：以航向信标天线为基准，在跑道中线延长线±10°以内为25 Nm（46.3 km），在+10°～ +35°以及-10°～ -35°之间为17（Nm）31.5 km，如图3所示。

由上述（2）式的信号叠加，可以得到24个全方向辐射的天线空间信号，通过对实际设备辐射场强的模拟计算，其合成后的辐射分布如图4所示。在航道线上的功率最大，航道CSB约-65 dBm，之后迅速减小，6°以外直接降到-100 dBm以下，此外的信号完全由余隙CSB占主导。对于余隙CSB的分布，除了航道线和±42°的位置有下降外，其它角度上的射频值基本稳定维持在-75到-80 dBm之间。然而由图3的覆盖要求可知，真正需要覆盖的信号区域是在±35°以内，之外的信号是不必要的。

2.3.3 LPDA在覆盖中的作用

为了改变能量的辐射分布，用对数周期偶极子天线来替代全方向天线，其辐射分布计算结果如图5所示。与图4中相比，可以明显看到大角度情况下信号的削弱。尤其是覆盖区以外，±40°之后的信号得到了有效的抑制。大角度信号的衰减都集中到了小角度上，在航道线上，射频达到约-55 dBm，比全向天线高了约10 dB，这就是LPDA的增益。

在实际情况下，飞机不会对航道CSB和余隙CSB分别接收。根据捕获效应，两个频率十分接近的信号同时到达接收机，一个较强，一个较弱，强的信号被解调，弱的信号被抑制。所以最终的覆盖信号由航道和余隙共同组成，小角度由航道CSB主导，大角度由余隙CSB主导。图6给出了全向天线和LPDA的覆盖，以及飞行校验的射频门限（-93 dBm）。

3 结束语

以NORMARC 3525的24单元航向天线阵为研究对象，根据技术手册中公布的辐射分布资料，建立了对数周期偶极子天线（LPDA）的辐射函数。

根据实际设备的信号辐射情况，在远场下，通过天线对合成原理，建立天线阵模型。进行了天线阵的信号覆盖分布的计算。并通过对全向天线和LPDA的辐射分布进行比较，差异化分析。对比表明：

（1）LPDA能够有效抑制大角度辐射信号，避免多径干扰；

（2）大比例的前后幅值能够降低对背面障碍物的净空要求，同时又省去了安装反射网的步骤；

（3）相对于全向天线有9到10dB的增益，使得在航向覆盖的±35°范围内均能得到有效提高，有效避免覆盖不足。

参考文献

[1]7000B Training Manual 24036-042[Z]， June 2012.

相信有一天范文第5篇

关键词：M型天线系统 捕获效应 场型

中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0013-02

1 MK10型下滑设备理想辐射的场型

一般情况下，下滑角设计为=3°，以横轴X=，纵轴Y=E（），根据公式（1）～（3）绘制出M型下滑设备的理想场型图如图1所示。

在低角度区域（1°以下范围）CLR信号强度远远大于CSB信号并且两者之间设有频差，根据捕获效应原理，机载接收机接收CSB和CLR信号中较强的CLR信号作为主导信号，抑制了CSB信号。而MK10型下滑CLR的调制信号只有150 Hz，所以给飞机一个向上飞的指示（150 Hz占优），这就是M型天线系统中CLR的作用。

在下滑道（=3°）上SBO场强为0，调制度差DDM取决于CSB的90 Hz和150 Hz调制度，而90Hz和150Hz调制度相等，故DDM=0；下滑道下方，虽然CSB的90 Hz和150 Hz调制度相等，但是对于SBO场型，90 Hz和150 Hz的相位相反，此时为+150 Hz和-90 Hz。SBO的+150 Hz加强了下滑道下方150 Hz信号，而-90 Hz削弱了90 Hz信号，形成了150 Hz>90 Hz的结果；在下滑道上方的情况恰好相反，为90 Hz>150 Hz。

2 MK10型下滑设备中天线故障时的辐射场型

由于中天线馈入的射频信号包括CSB和SBO，因此，中天线故障必然改变CSB和SBO的辐射场型。下面根据中天线故障时信号幅度衰减程度的不同，分别绘制信号幅度衰减为正常值的一半和衰减为0的辐射场型图，来分析中天线故障带来的场型变化趋势。

（1）当中天线的信号幅度衰减为正常值的一半时，信号场型如图2所示，此时公式（1）、（2）中表达式第二项的系数分别为0.25和0.5。

（2）当中天线的信号幅度衰减为0时，信号场型如图3所示，此时公式（1）、（2）中表达式第二项的系数都为0。

对比图1～3，可以发现中天线故障时辐射场型变化的特点：

①CLR信号没有变化。

②在下滑道（3°）上，CSB的幅度无变化，SBO的场强都为0，调制度差DDM=0。

③在3°角以上，随着中天线信号的减弱，CSB和SBO的信号幅度变小，相位特性没有变化。

④在低角度区域，随着中天线信号的减弱，CSB的场强逐渐增大，当中天线信号为0时，CSB信号强度完全超过了CLR信号。这带来的结果就是飞机在低角度区域很难收到甚至根本收不到CLR信号，即不能给飞机提供上飞指示，容易触发近地告警。

⑤在3°角以下，随着中天线信号幅度的减弱，SBO在下滑道下方出现反相点：如图2中的=2°，SBO场强为0，在2°以下出现了90 Hz占优（而本应该150 Hz占优）的情况。严重时（如图3），下滑道下方SBO完全反相，此时除了3°角之外都是90 Hz占优，飞机始终收到下飞的信号，进而触发近地告警。

3 中天线故障对监控部分的影响

对于MK10型下滑设备而言，上天线取样信号（CLR+SBO）经过移相器调整相位后，在混合器中抵消掉下天线取样信号（CSB+SBO+CLR）中的SBO和CLR信号，从而获得下天线CSB信号。此CSB信号分为两路，一路作为航道检测，另一路与经过相位调整的中天线取样信号（SBO+CSB）进行比较得出宽度DDM。余隙信号的检测则是由上天线取样信号与CSB取样信号混频获得。

由此可见，当中天线故障，若其他组件都正常时，下滑宽度会出现变化，而航道和余隙信号则正常。

4 结语

上述的场型是基于理想状态下远场的辐射图进行分析的。在实际情况下，下滑设备辐射的场型可能受到场地、天线挂高，天线偏移、障碍物等等的影响，实际场型存在偏差，但是中天线故障带来的场型变化与上述分析是一致的。

随着中天线信号的减弱，SBO信号在下滑道下方出现反相点；严重时，在下滑道下方SBO信号完全反相，且CSB信号强度大于CLR信号强度。这会导致飞机在错误的信号引导下，始终向下偏离正常下滑道，进而触发近地告警。而设备监控器显示的下滑宽度会随之变化，但是航道DDM与余隙信号不一定会变化。

参考文献