DME报告介绍.doc

DME 研究报告 DME 报告测距机( DME )是一种非自主式的时间式(脉冲式)近程测距导航系统。从 1959 年起, 测距机已成为国际民航组织( ICAO) 批准的标准测距系统。在比较详备地学习了 DME 系统知识以后, 我们小组进行了对 DME 的部分总结和案例分析。一、 DME 系统 1、 DME 系统的组成 DME 系统是询问——回答式脉冲测距系统, 由机载设备和地面信标设备组成。地面信标设备由应答机、监视器、控制单元、机内测试设备、天线和电键器组成。机载 DME 设备主要有询问器、天线、控制盒和距离指示器组成。距离指示器指示飞机到地面信标台之间的斜距( NM) 。在某些指示器上,还显示有地速和到台时间(如下图 1 所示) ;这两个参数只有飞机沿径向线飞行时才是准确的。图1 :距离指示器 2 、机载 DME 的调谐和显示一般 DME 与 VOR/ILS 安装在一起, 工作频率配套使用, 即在“ VHF NAV ”控制盒上调好 VOR/DME 频率,相应 DME 的频率也就自动调定。 3、 DME 的发射机 DME 发射机 100W 放大器采用逐级放大,末级调制的工作方式, 作用是产生具有一定功率的高斯包络射频应答信号,但不是标准的高斯型。其结构采用“主振—放大”式。 DME 发射机的主振频率来自接收机的射频源, 它经过射频放大输出约+10dBm 的发射载波至 100W 射频放大器组件, 射频源由石英晶体振荡器和多级倍频链构成,其输出一方面作为发射机的射频载波,另一方面为接收机的第一混频器提供连续的本振信号。主控振荡器产生射频的 12 分频信号,然后通过一个 4 级倍频链,得到射频频率。这样做的好处是: 有效降低振荡器的成本, 提高频率准确度。一般在主振—放大式发射机中, 中间射频功率放大器与输出射频功率放大器均由多级放大器组成,常采用功率合成方法得到所需要的信号电平。具有高斯形状的应答脉冲加入中间射频功率放大器中的某一级功放,用于对射频的调制, 得到的高斯包络射频应答脉冲再经过多级放大达到所要求的功率,通过环流器后馈至天线。调制波形产生器控制着发射机放大器的调制特性, 它接收视频处理器送来的应答触发脉冲和 MHz 的时钟,有应答触发脉冲启动相关的波形产生器,完成准高斯调制脉冲和矩形调制脉冲的产生; 同时调制波形产生器还包括两个稳压电源电路,向 100W 射频功放组件中的 RF 放大链提供工作电压。调制波形产生器的电源部分包括两个串联反馈式稳压电源, 用于将 100W 信标电源给出的+18V 和 HT1 ( 典型值为 42V) 电压变换为输出( +14V 和+ ) 是固定的, 而稳压器 B 输出的+36V 电压经分压网络后输出三路可调的直流 Vc1 、 Vc2 和 Vc3 , 这三路直流以及矩形调制脉冲的幅值必须根据信标台工作的频率统调在所给的值。调制波形产生器完成准高斯调制脉冲和矩形调制脉冲的产生,同时向放大链提供工作偏置电压。射频放大链由 8W 射频放大器、 45W 射频放大器和功率调制放大器, 三个独立的射频放大器组成。射频源输出的频率为 962-1213MHz 的+10dBm 射频信号馈入 8WRF 放大器, 该放大器共有 3级, 矩形调制脉冲是在第二级完成对 RF 载波调制的, 8W RF 放大器输出峰值功率约为 4W 的矩形应答射频脉冲 45W RF 放大器是工作在 C 类的单管放大器, 加于该管集电极的偏置由调制波形产生器上的开关SD 选择:对于 1KW 的机型,SD 选择稳压器输出的 15-30 V 范围内的直流 Vc1 , 45W 放大器输出峰值功率约为 20W 的矩形应答射频脉冲; 45W 放大器是一个高电平调制级,它输出峰值功率约 100 W 的准高斯射频脉冲。功率调制放大器也是一个工作在 C 类的单管放大器,只不过其放大管采用平衡晶体管。二、 DME 原理总结 1. DME 的工作特性与工作频道 1) DME 是近程脉冲测距系统,视距传播,垂直极化方式。 2) 分布在航路与终端 3) 工作频段 962MHZ-1213MHZ ,且|f 询问-f 应答|=63MHz 2. 脉冲编码方式询问脉冲对和应答脉冲对通过对各自的射频调制之后由无方向性天线辐射, 为了压缩信号频谱, 减少邻道干扰, 发射的射频脉冲包络为高斯型而非矩形脉冲。 3. 机载询问机的询问图2 描述了机载询问机的 4 个工作状态。 4、地面应答机的应答地面应答机可以辐射 3 种信号: 识别脉冲对, 转发脉冲对, 填充脉冲对(优先级依次递减). 1 )识别脉冲对:与其他无线电导航信标一样,布置在航路上和终端区的每一个 DME 台都要辐射自己的台站识别信号。驾驶员通过选择监听来确定所接收的 DME 信号来自哪一个地面台。