地空通信系統(tǒng)中不同PCM傳輸設(shè)備PTT共點分析與應(yīng)用

陳勝

【摘要】 在管制內(nèi)話系統(tǒng)中，遠(yuǎn)端重要臺站的地空通信信號通常采用地面連路和空中連路傳回管制中心，達(dá)到雙重備份的要求，一套VHF設(shè)備需同時對應(yīng)兩套傳輸系統(tǒng)，其PTT控制信號同時接入不同類型復(fù)用器中使用。本文主要闡述如何實現(xiàn)PTT控制信號針對兩種不同類型的傳輸設(shè)備的共模兼容分析和應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 PTT共模 等效電路

一、引言

目前民航系統(tǒng)內(nèi)部各分散地空通信系統(tǒng)臺均配置有VHF甚高頻收發(fā)信機，其目的在于實行多點收發(fā)，覆蓋各扇區(qū)內(nèi)所有飛行器。實現(xiàn)飛行員與管制員的實時通話，便于管制員及時通報飛行員調(diào)整飛行狀態(tài)。由于保障通信的暢通是通導(dǎo)工作的重點，所以各臺站至少有兩條以上的鏈路同時傳輸實時信號，以確保當(dāng)某條使用中的鏈路發(fā)生故障時能用其它鏈路進行應(yīng)急傳輸。某某臺站馬拉松復(fù)用器及以色列復(fù)用器就是分別將VHF信號引入兩條不同鏈路進行傳輸?shù)膹?fù)用設(shè)備，其PTT信號所采用的模式和引接方式方法大體相同，只是各自的接口定義有所區(qū)別而已。PTT信號的共點接法實現(xiàn)了不同設(shè)備的兼容，簡化了施工的難度和線路的復(fù)雜程度，在運行過程中簡化了維護操作的步驟和難度。

二、常用PTT產(chǎn)生的模式分類

某某臺站VHF收發(fā)信機為德國R&S公司生產(chǎn)的XU250A系列機型。其PTT的作用模式分別有以下幾種：

2.1 PTT NORM方式

當(dāng)跳線方式為X120.8～X120.10時即選擇以PTT NORM方式產(chǎn)生PTT信號。選擇這種方式時，+PTT信號可懸空不接，-PTT信號直接用作*PTT-INT信號，并與傳輸設(shè)備（通常是PCM）的控制線相連。當(dāng)管制中心的管制員按下話筒上的PTT鍵時，最終將使-PTT信號接地，從而產(chǎn)生低電平的*PTT-INT信號。

2.2 PTT OPTO/Vop方式

當(dāng)跳線方式為X120.3～X120.1、X120.7～X120.8時即選擇以PTT OPTO/Vop方式產(chǎn)生PTT信號。選擇這種方式時，Vop-SW信號將通過電阻R用作+PTT信號，-PTT信號則與傳輸設(shè)備（通常是PCM）的控制線相連。當(dāng)管制中心的管制員按下話筒上的PTT鍵時，最終將使-PTT信號接地，從而使光電耦合器在+PTT信號的控制下觸發(fā)后續(xù)電路產(chǎn)生低電平的*PTT-INT信號。

2.3 PTT OPTO/FLOAT方式

當(dāng)跳線方式為X120.3～X120.4、X120.7～X120.8時即選擇以PTT OPTO/Float方式產(chǎn)生PTT信號。選擇這種方式時，+PTT信號和-PTT信號均由外部設(shè)備提供。如某臺站選用該方式時設(shè)備的外部連接情況為+PTT與一個恒定不變的+5V電壓相連，-PTT信號則與傳輸設(shè)備（通常是PCM）的控制線相連；當(dāng)管制中心的管制員按下話筒上的PTT鍵時，最終將使位于遠(yuǎn)端的傳輸設(shè)備的控制線接地，從而使光電耦合器在+PTT信號的控制下觸發(fā)后續(xù)電路產(chǎn)生低電平的*PTT-INT信號。

2.4 PTT OPTO/GND方式

當(dāng)跳線方式為X120.3～X120.4、X120.7～X120.9時即選擇以PTT OPTO/GND方式產(chǎn)生PTT信號。選擇這種方式時，+PTT信號由外部設(shè)備提供，-PTT信號則通過電阻與地相接。當(dāng)管制中心的管制員按下話筒上的PTT鍵時，最終將使+PTT信號變?yōu)橐粋€正電壓信號，從而使光電耦合器在+PTT信號的控制下觸發(fā)后續(xù)電路產(chǎn)生低電平的*PTT-INT信號。

三、共點接法分析

目前臺站的PTT模式為：PTT OPTO/FLOAT方式，+PTT信號和-PTT信號均由外部設(shè)備提供（即由復(fù)用器提供）。其中以色列PCM所提供的PTT電壓值約11.6V左右，馬拉松復(fù)用器所提供的PTT電壓值約-48V左右。兩復(fù)用器所提供的電壓值基本是恒定的，所以在等效電路分析法中可據(jù)戴維南定理將其簡單看成是一個恒壓源。其等效電路圖如下：

R為R&S主機內(nèi)部PTT所提供的一個高阻抗電阻，Uef即為以色列PCM、馬拉松PCM和R&S三機PTT共點端的電壓。其+PTT電壓值實測為44.29V，-PTT電壓實測值為-45.35V。從等效電路中可看出由于加于e f兩端的電壓值為一正一負(fù)，且R&S機內(nèi)也存在一高阻抗電阻，UR處的電壓就被拉低。將上圖看成是兩個回路，具體依據(jù)戴維南疊加定理可得：

根據(jù)R，R1，R2數(shù)值，可以計算出平衡點，其平衡點取決于馬拉松復(fù)用器、以色列PCM以及R&S主機各部分的內(nèi)阻大小，經(jīng)過實測UR=-44V。對于馬拉松復(fù)用器及以色列復(fù)用器來說，由于所使用的PTT模式是一致的，此電壓值并未超過兩復(fù)用器正常工作的門限電壓，對后續(xù)電路或是機內(nèi)各板件并不能造成任何影響。所以當(dāng)管制員按PTT時使光電耦合器在+PTT信號的控制下觸發(fā)后續(xù)電路產(chǎn)生低電平的*PTT-INT信號， R&S主機起控，音頻信號得以發(fā)送。

四、實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點

兩復(fù)用器的PTT共點接法的優(yōu)點為：

1.簡化了傳輸過程中排線的復(fù)雜程度，用同一線排即能夠?qū)崿F(xiàn)兩復(fù)用器的PTT信號引接問題；2.整合了VHF系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，簡化了其整體結(jié)構(gòu)；3.方便在實際工作中查找故障點，可及時處理所遇到的PTT電路故障問題不僅方便了實際施工的難度，也簡化了VHF在傳輸過程中的路徑。

其缺點為：如此處的PTT公共接點有問題將可能引起不起控或長發(fā)的現(xiàn)象，屆時此公共端即轉(zhuǎn)化為一風(fēng)險點。

五、結(jié)束語

綜上所述，馬拉松復(fù)用器與以色列復(fù)用器的PTT共點接法在實際應(yīng)用中解決了不同設(shè)備的PTT兼容問題，簡化了線路的復(fù)雜程度，提高了相關(guān)設(shè)備的運行穩(wěn)定性，降低了運行風(fēng)險。

PTT的共點接法具體應(yīng)用在各分散臺站是相當(dāng)廣泛的，在實際應(yīng)用中確實解決了很多設(shè)備的兼容性問題，簡化了實際運行保障過程中的設(shè)備維護程序和難度，提高了各分散臺站的設(shè)備運行保障率，為空中交通安全提供了極有力的技術(shù)支持和保障。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]徐基剛，陳偉《ROHDE&SCHWARZ VHF設(shè)備講義》，第49---51頁。

[2]《VHF TRANSCEIVERS 25W/50W》第A1.9---A1.10頁。