CN103033791B - 多普勒甚高频全向信标的天线模拟器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多普勒甚高频全向信标的天线模拟器,母板电路的电路板上有50个接口，接口XC1-接口XC48接收来自DVOR系统的边带输出信号，并对应连接到48路衰减电路，接口XC49为载波输入接口，接口XC50为RF输出接口；天线模拟器的所有接口连接器，均固定在其前面板上，前面板上共有9个直插式组块；两侧的8个组块用来固定8组边带延时器，每组延时器由6根边带电缆根据不同的长度来实现；每个边带电缆的末端连接到母板的相应接口上；本发明能够模拟多普勒甚高频全向信标天线，使之能够完成对多普勒甚高频全向信标的实验室指标测试和台站维修测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线模拟器，特别涉及一种多普勒甚高频全向信标的天线模拟器。
背景技术
现阶段DVOR（多普勒甚高频全向信标）产品的实验室指标测试与台站维修维护测试十分复杂，而且至今国内没有相应的仪器仪表及设备。
天津七六四通信导航技术有限公司申报的、公告号:CN201260151公开一种应用在Dvor系统的RF功率放大器，其中的技术特征包括载波射频信号输入端和射频载波信号输入端的记载，使Dvor 系统发射机整机技术指标有明显改善和提高；但其仅属于局部电路。
为了更好地完成对多普勒甚高频全向信标的实验室指标测试和台站维修测试，需要有一种能够模拟其天线系统的模拟器。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种能够模拟多普勒甚高频全向信标天线系统的模拟器，使之能够模拟DVOR台站天线系统的测试设备，能够像DVOR天线系统一样，形成来自DVOR设备的载波天线和边带天线辐射而形成的混合信号；为了得到这种混合信号并能够模拟多普勒效应，边带信号在模拟器内结合会有相应的延迟。
本发明是通过这样的技术方案实现的：多普勒甚高频全向信标的天线模拟器，其特征在于，天线模拟器由母板和边带延时器组成；母板电路的电路板上有50个接口XC1- XC50，其中接口XC1-接口XC48接收来自DVOR系统的边带输出信号，并对应连接到48路衰减电路，接口XC49为载波输入接口，接口XC50为RF输出接口；天线模拟器的所有接口连接器，均固定在其前面板上；前面板上共有9个直插式组块；中央的组块面板上有 “混合信号（RF）输出”接口和“载波输入”接口；两侧的8个组块用来固定8组边带延时器，每组延时器由6根边带电缆根据不同的长度来实现；每个边带电缆的末端连接到母板的相应接口上；确定每根边带电缆的长度的方法包括如下步骤：
1）DVOR天线系统有48个天线阵子，每个天线阵子对应一根边带电缆，每根电缆的长度根据各个天线阵子与接收平面之间的距离和天线阵子之间的相对位置关系确定，规定其中对应1号天线的1号电缆长度为1m，即D-R=1m；
2）由于DVOR天线系统的48个天线阵子在其天线阵圆周等距离排列，任意相临的两个天线阵子与中心连线之间的角度为7.5°，所以对应2号天线的2号电缆长度应为R1-R1cos7.5+1；
其中：R1为半径的电长度；R1=R/ ；
εr为电缆及接插件中介质的相对介电常数；
3）天线模拟器中所使用的电缆及接插接中介质的相对介电常数为2.1，DVOR天线阵的直径为13.5m；
根据以上所述方法即可以确定每根边带电缆的长度。
8组边带延时器从左到右依次编号为1、2、3、4、5、6、7、8；8组边带延时器的48根电缆的编号奇偶分离，1-4号边带延时器中为奇数号电缆，5-8号边带延时器中为偶数号电缆；
第1组边带延时器中，电缆号为1、3、5、7、9、11的电缆长度分别为1.000 m、1.160 m、1.628 m、2.374 m、3.345 m 、4.477 m；
第2组边带延时器中，电缆号为13、15、17、19、21、23；
第3组边带延时器中，电缆号为25、27、29、31、33、35；
第4组边带延时器中，电缆号为37、39、41、43、45、47；
第5组边带延时器中，电缆号为2、4、6、8、10、12；
第6组边带延时器中，电缆号为14、16、18、20、22、24；
第7组边带延时器中，电缆号为26、28、30、32、34、36；
第8组边带延时器中，电缆号为38、40、42、44、46、48。
本发明的有益效果：能够模拟多普勒甚高频全向信标天线系统的模拟器，能够像DVOR天线系统一样，形成来自DVOR设备的载波天线和边带天线辐射而形成的混合信号, 使之能够完成对多普勒甚高频全向信标的实验室指标测试和台站维修测试
附图说明
图1、接收发射距离关系示意图；
图2、母板电路原理框图；
图3、前面板示意图。
具体实施方式
为了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述本发明：
DVOR（多普勒甚高频全向信标）天线模拟器是一种能够模拟DVOR台站天线系统的测试设备，它能够像DVOR天线系统一样，形成来自DVOR设备的载波天线和边带天线辐射而形成的混合信号；为了得到这种混合信号并能够模拟多普勒效应，边带信号在模拟器内结合会有相应的延迟。
系统原理：在DVOR天线系统中，边带信号由每个天线按顺序发出，一台远距离的定点接收器接收这些边带天线发出的信号。由于每个信号的延迟时间不同，所以接收到的时间也是不同的。
如图1所示；所以天线模拟器根据此原理来实现天线辐射信号的合成，来模拟形成DVOR天线系统发射的信号。
系统组成：该天线模拟器由母板和边带延时器组成。
DVOR设备的载波天线和边带天线发来的信号会在天线模拟器的母板上进行混合，如图2所示电路板上有50个接口，其中XC1-XC48接收来自DVOR系统的边带输出信号，并对应连接到48路衰减电路，XC49为载波输入接口，XC50为RF输出接口。
如图3所示，所有天线模拟器的连接器，均固定在其前面板上。前面板上共有9个直插式组块。中央的组块面板上有 “混合信号输出”接口和“载波输入”接口；两侧的8个组块用来固定8组边带延时器，每组延时器由6根边带电缆根据不同的长度来实现。边带电缆的末端连接到母板的相应接口上。DVOR天线系统有48个天线阵子，每个天线阵子对应一根边带电缆，每根电缆的长度根据图1确定，规定其中对应1号天线的1号电缆长度为1m，即D-R=1m。由于DVOR天线系统的48个天线阵子在其天线阵圆周等距离排列，任意相临的两个天线阵子与中心连线之间的角度为7.5°，所以对应2号天线的2号电缆长度应为R1-R1cos7.5+1，其中R1为半径的电长度，R1=R/（εr为电缆及接插件中介质的相对介电常数）。天线模拟器中所使用的电缆及接插接中介质的相对介电常数为2.1，DVOR天线阵的直径为13.5m。根据以上所述方法即可以确定每根边带电缆的长度，表1为第一组边带延时器中的电缆长度。
表1 第一组边带延时器中电缆长度
| 电缆号 | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 |
| 长度（m） | 1.000 | 1.160 | 1.628 | 2.374 | 3.345 | 4.477 |
工作原理：天线模拟器中的8组边带延时器相当于DVOR天线系统的48个边带天线，在测试使用时48根边带电缆传递来DVOR系统的边带输出信号，在实际使用的DVOR系统中边带单元是与边带天线相连的；8组边带延时器输出信号及载波信号会在母板混合形成模拟DVOR系统的射频信号，从而满足DVOR系统的实验室测试，以及DVOR台站的日常维护及维修。DVOR设备的载波输出经过一个20dB的衰减器，输入到天线模拟器的CARRIER IN接口，经过衰减的载波信号将会被传输到母板上并经过再次衰减，使其能够与边带信号匹配。
综上所述，多普勒甚高频全向信标的天线模拟器能够很方便、准确地完成对多普勒甚高频全向信标的实验室指标测试和台站维修测试。
根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。
Claims (2)
1.多普勒甚高频全向信标的天线模拟器，天线模拟器由母板和边带延时器组成,母板电路的电路板上有50个接口XC1- XC50，其中，接口XC49为载波输入接口，接口XC50为RF输出接口，其特征在于， 接口XC1-接口XC48接收来自DVOR系统的边带输出信号，接口XC1-接口XC48分别连接48路衰减电路；天线模拟器的接口连接器，均固定在其前面板上，前面板上共有9个直插式组块；中央的组块面板上有混合信号RF输出接口和载波输入接口；两侧的8个组块用来固定8组边带延时器，每组延时器由6根边带电缆根据不同的长度来实现；每个边带电缆的末端连接到母板的相应接口上；确定每根边带电缆的长度的方法包括如下步骤：
1）DVOR天线系统有48个天线阵子，每个天线阵子对应一根边带电缆，每根电缆的长度根据各个天线阵子与接收平面之间的距离和天线阵子之间的相对位置关系确定，规定其中对应1号天线的1号电缆长度为1m，即D-R=1m；
2）由于DVOR天线系统的48个天线阵子在其天线阵圆周等距离排列，任意相临的两个天线阵子与中心连线之间的角度为7.5°，所以对应2号天线的2号电缆长度应为R1-R1cos7.5+1；
其中：R1为半径的电长度；R1=R/ ；
εr为电缆及接插件中介质的相对介电常数；
3）天线模拟器中所使用的电缆及接插接中介质的相对介电常数为2.1，DVOR天线阵的直径为13.5m；
根据以上所述方法即可以确定每根边带电缆的长度。
2.如权利要求1所述多普勒甚高频全向信标的天线模拟器，其特征在于，8组边带延时器从左到右依次编号为1、2、3、4、5、6、7、8； 8组边带延时器的48根电缆的编号奇偶分离，1-4号边带延时器中为奇数号电缆，5-8号边带延时器中为偶数号电缆；
第1组边带延时器中，电缆号为1、3、5、7、9、11的电缆长度分别为1.000 m、1.160 m、1.628 m、2.374 m、3.345 m 、4.477 m；
第2组边带延时器中，电缆号为13、15、17、19、21、23；
第3组边带延时器中，电缆号为25、27、29、31、33、35；
第4组边带延时器中，电缆号为37、39、41、43、45、47；
第5组边带延时器中，电缆号为2、4、6、8、10、12；
第6组边带延时器中，电缆号为14、16、18、20、22、24；
第7组边带延时器中，电缆号为26、28、30、32、34、36；
第8组边带延时器中，电缆号为38、40、42、44、46、48。
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| 《阿尔卡特DVOR 4000型全向信标系统分析》;孟晓春等;《空中交通管理》;20000831(第4期);全文 * |
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