韓 濤
(民航黑龍江空管分局,哈爾濱 150079)
MOTOROLA CM400系列VHF八信道通信系統(tǒng)(以下簡稱八信道系統(tǒng))是由美國MOTOROLA公司太空與科技部生產研制的地空通信設備,該系統(tǒng)在哈爾濱管制區(qū)作為主用設備使用,備用設備為OTE GTR100C電臺。
八信道通信系統(tǒng)由八信道接收系統(tǒng)和八信道發(fā)射系統(tǒng)組成。八信道發(fā)射系統(tǒng)由內話系統(tǒng)、遙控盒、主備切換單元、CM450VT發(fā)射機、定向耦合器、腔體濾波器、多路耦合器(合成器)、饋線、發(fā)射天線等組成。八信道接收系統(tǒng)由接收天線、多路分配器(分離器)、腔體濾波器、主備切換單元、CM400接收機、內話系統(tǒng)、遙控盒等組成,其系統(tǒng)框圖如圖1所示。
圖1 甚高頻共用系統(tǒng)框圖Fig.1 VHF common system block diagram
由管制員發(fā)出的音頻信號和PTT鍵控信號(push-to-talk)經內話系統(tǒng)或遙控盒進入主備切換單元,主備切換單元根據此信道的主、備發(fā)射機工作狀態(tài)或手動選擇,選擇主發(fā)射機或備發(fā)射機進行發(fā)射,射頻信號經定向耦合器到達腔體濾波器。定向耦合器為鐵氧體材料制作,可以令發(fā)射機去天線的正向信號順利通過,對天線回饋到發(fā)射機的反向信號進行吸收,使之不能干擾發(fā)射機的正常工作,在腔體濾波器內濾除其他諧波成分,使該信道頻率帶寬變得很窄,避免引起各信道之間的相互干擾,經多路耦合器、饋線,由天線輻射出去,將信號送達空域內的航空器。
由航空器發(fā)出的無線電射頻信號經系統(tǒng)接收天線、多路分配器和腔體濾波器的選擇,選出想要的射頻頻率信號,送達主備切換單元,主備切換單元根據該信道主、備接收機的狀態(tài)或手動選擇,選擇主接收機或備接收機來接收射頻頻率信號,主接收機或備接收機將接收射頻放大和解調,形成接收音頻信號送達內話和遙控盒,傳給席位上的管制員收聽。
區(qū)域管制室反映其八信道區(qū)域主頻收不到機組人員的發(fā)話信號,但發(fā)射信號正常,其他信道頻率工作正常。備用設備OTE電臺收發(fā)信號正常。經技術人員檢查,機組發(fā)話時,區(qū)域管制席位收不到其主頻信號,八信道區(qū)域管制主頻主備接收機的receive燈不亮,主備切換單元的PTTA燈亮,如圖2。
圖2 主備切換單元前面板Fig.2 Front panel of main and standby switching unit
區(qū)域管制主頻備用設備收發(fā)信號正常,證明此頻點機載電臺發(fā)射正常,是八信道區(qū)域主頻接收系統(tǒng)有問題。從信號的接收流程來看,機組發(fā)出的無線電射頻信號,經接收天線由多路分配器(分離器),分給四路腔體濾波器,其中區(qū)域主頻腔體濾波器選出自身頻率的射頻信號,送達主備切換單元。當有接收信號時,主備切換單元的PTTA燈亮,說明射頻信號已經腔體濾波器,送達主備切換單元。更換主備切換單元,故障現象未消失,說明主備切換單元正常;分別測試主備切換單元與接收主機、接收備機之間的同軸電纜,同軸電纜導通,且對地不通,說明主備切換單元至主、備接收機之間同軸電纜也正常。用備份接收機替換主用接收機,系統(tǒng)能正常接信號,且信號能正常傳至管制席位,同樣用備份接收機替換備用接收機,系統(tǒng)恢復正常。
2.3.1 靜噪開啟門限測試
將主(備)接收機與HP8920A綜合測試儀按圖3相連接,即綜合測試儀的RF輸出通過射頻同軸電纜連接至主(備)接收機的天線接口,主(備)接收機音頻輸出通過音頻線接到綜合測試儀的音頻輸入口,分別對主、備接收機的靜噪開啟電平進行測試。HP8920A射頻產生頻率設為區(qū)域管制主頻,調制信號選1 KHz,調制度為90%,關閉射頻電平,將被測電臺的揚聲器打開,用HP8920A的屏幕光標選中射頻電平字段,調節(jié)旋鈕使射頻產生電平逐漸增大,直至剛好聽到被測電臺的揚聲器有鳴音的音頻輸出,此時的射頻產生電平即為接收機靜噪開啟電平[1]。經實際測試主、備兩部接收機靜噪開啟門限均為-60 dBm左右,這樣高的靜噪門限,強度為-70 dBm~-87dBm的機組話音信號是不可能打開的,這就是兩部接收機均收不到信號的根本原因。
圖3 接收機參數測試圖Fig.3 Receiver parameter test diagram
2.3.2 靜噪門限調整步驟
將接收機與綜合測試儀連接如圖3,利用接收機前面板將控制方式由Remote(遙控)改為Local(本地)[2],如圖4,使其可以對靜噪門限進行調整。
圖4 控制方式改變Fig.4 Change of control mode
調整綜合測試儀射頻率到接收機區(qū)域管制主頻頻率,射頻輸出電平為-101 dBm,調制方式為AM調幅方式,調制音頻信號為1 KHz、30%調制度。
使用小的平口螺絲刀,將螺絲刀插入SQL ADJ插孔中,逆時針緩慢調整靜噪電位器,降低靜噪門限,直到剛好聽到1 KHz音頻為止,此時的靜噪門限為-101 dBm,滿足行業(yè)規(guī)范要求,將接收機控制方式由Local(本地)改為Remote(遙控),鎖定接收機靜噪門限。按相同操作對另一臺接收機進行靜噪門限設置,使系統(tǒng)恢復正常。
空中交通管制對甚高頻地空通信的依賴正在逐步增強,一旦管制指揮頻率出現地空通信中斷,將導致民航管制部門失去對航空器的控制。設備維護人員必須高度重視甚高頻通信設備的維護,探尋預防和排查設備故障的有效方法,做到未雨綢繆,防患未然。