M ỤC LỤC
2.1 Đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn
2.1.3 Sơ đồ khối đơn giản hệ thống
Xem hình 2.5. Máy phát (chính và dự phịng) gồm một khối tạo tần số, khối khuếch đại công suất cao tần CSB , bộ lọc thông thấp, bộ ghép định hướng, vỉ mạch tạo tín hiệu âm tần, 2 khối tạo tín hiệu biên tần và 2 khối lấy mẫu tín hiệu cao tần.
Khối tạo tần số tạo 3 tín hiệu cao tần liên hệ với nhau cung cấp cho trạm DVOR. Tín hiệu cao tần sóng mang trên kênh điều khiển khối khuếch đại cơng suất cao tần. Tín hiệu cao tần biên trên và biên dưới điều khiển 2 khối tạo tín hiệu biên tần.
Khối khuếch đại cơng suất cao tần khuếch đại và điều chế tín hiệu cao tần sóng mang tới mức đầu ra hoạt động. Khối này có 3 phiên bản: phiên bản 1 là 030363-001 gồm 5 khối nhỏ, phiên bản 2 là 030363-003 và 3 là 030363-003 gồm 4 khối nhỏ và chỉ khác nhau ở cực nguồn của transistor đầu ra cuối cùng.
Khối lọc thông thấp gồm một mạch lọc 4 cực để: triệt hết các hài tạp từ tín hiệu sóng mang cao tần. Bộ lọc cũng lấy mẫu phần năng lượng cao tần sử dụng như tín hiệu sửa sai sau đó hồi tiếp về khối tạo tần số.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
Bộ ghép hai hướng gồm 1 mẫu sóng mang tới và phản xạ. Sóng tới và sóng phản xạ được lấy mẫu trực tiếp đưa tới khối giám sát cao tần sử dụng cho mạch tách sóng và mạch xử lý phân tích.
Khối giám sát cao tần có chức năng như một bộ khuếch đại/tách sóng cao tần RF và phân luồng tín hiệu cao tần tách sóng. Khối này cũng bao gồm tải giả cho tín hiệu sóng mang cao tần máy phát dự phịng. ở các thế hệ trước, khối này bao gồm tải giả cho 4 tín hiệu biên tần. Thế hệ hiện nay khơng có tải giả bên trong khối. Các tải giả cho 4 tín hiệu biên tần được thay đổi gắn trực tiếp trên các rơle chuyển đổi.
Vỉ mạch tạo tín hiệu âm tần tạo và xử lý tất cả các tín hiệu điều chế phát ra từ máy phát DVOR và tạo ra tín hiệu điều khiển mức cơng suất và các tín hiệu điều khiển pha cần thiết cho hoạt động máy phát và khối chuyển mạch. Nó cũng phụ trách việc giám sát hoạt động của máy phát.
Hệ thống VOR sử dụng 2 khối tạo tín hiệu biên tần cho mỗi máy phát. Mỗi bộ gồm 2 vỉ mạch khuếch đại biên tần và 2 vỉ mạch điều khiển biên tần.
Bộ tạo tín hiệu biên tần khuếch đại tín hiệu cao tần biên tần từ bộ tạo tần số tới các mức công suất hoạt động được. Nó cũng đưa ra tín hiệu sai pha và biên độ điều khiển méo trong tín hiệu cao tần biên tần.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
Hình 2. 5: Sơ đồ khối đơn giản hệ thống Vor.
FREQUENCY SYNTHESIZER A4/A20 CSB POWER AMPLIFIER A3/A19 A35/A36 FILTER
LOW PASS BI-DIRECTIONAL COUPLPER DC1/DC2 A7/A23 GENERATOR AUDIO SIDEBAND GENERATOR A5/A6/A21/A22 SIDEBAND SAMPLE ASSY A29/A30/A31/A32 RF MONITOR A2 DISPLAY 1A1A1/1A1A2 SYSTEM CONTROL AND INTERFACE PROCESSOR (SCIP) 108 TO 118 MHz CARRIER 360 Hz SIN 360 Hz COS USB SIN USB COS LSB SIN LSB COS 2A6A1/2A6A2 FIELD DETECTOR COMMUTATOR CCA 2A2/2A3 TRANSMITTER (MAIN/STANDBY) DVOR COMMUTATOR USB RF 2A1 DRIVER PIN DIODE MICROPHONE/VOICE INPUT VIDEO TERMINAL IDENT SYNC TO DME CARRIER ANTENNA ANTENNAS 1-48 SIDEBAND FIELD MONITOR 1150-151 30 Hz + 1020 Hz + VOICE + MONITOR A8/A24 LSB RF REV FWD ISO1 ISO2 ISO3 ISO4 FWD FWD FWD FWD REV REV REV REV DC AUDIO OUT Lê Nhật Bình 14
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
Khối lấy mẫu biên tần trộn một phần của 2 tín hiệu cao tần USB hoặc 2 tín hiệu LSB để tạo ra tín hiệu hồi tiếp sửa sai hồi tiếp mà nó gửi về khối tạo tần số.
Phần xử lý điều khiển hệ thống RMS đảm nhiệm tất cả yêu cầu điều khiển, liên lạc và thông tin cho hệ thống DVOR.
Hai bộ tách sóng trường tách tín hiệu cao tần bức xạ thu được từ anten giám sát trường. Các bộ tách sóng gửi tín hiệu của chúng tới các bộ giám sát VOR để xử lý và phân tích. Ở các thế hệ cũ, khối này đặt trong cabin điện tử. Hiện nay, nó được đặt trong bộ chuyển mạch.
Vỉ mạch giám sát VOR làm việc độc lập với máy phát và với các khối khác; tuy nhiên đặc điểm điều khiển cảnh báo của hai bộ giám sát có thể tổ chức hoạt động theo chức năng logic AND hoặc OR.
Bộ chuyển mạch gồm các khối cần thiết để điều khiển chuyển mạch điện tử của các anten biên tần. Các trạm DVOR hiện nay có 2 bộ tách sóng trường, một bộ tách tín hiệu và mạch triệt tạm thời (chống sốc điện) đặt trong khối.
2.1.3.1 Bộ tạo tần số.
Chức năng của khối tạo tần số là tạo ra các tần số biên trên, biên dưới và sóng mang bức xạ ra ngồi khơng giang nhờ máy phát VOR. Bộ tạo tần số cịn có 3 vịng khố pha sử dụng cho một số chức năng như: duy trì pha sóng mang trung bình chuẩn liên hệ với pha trung bình khuếch đại ở sóng mang đầu ra, mẫu tín hiệu phản hồi của bộ khuyếch đại biên tần được sử dụng để duy trì tần số và các đặc tính pha của tín hiệu Upper và Lower Sideband là tốt nhất. Có hai vỉ mạch trong khối tạo tần số. Vỉ mạch tạo tần số 012100, và vỉ mạch kết nối 012102. Mạch cơ bản nhất là vỉ mạch tạo tần số 012100 với đầu ra duy nhất mạch khuyếch đại đệm trên vỉ mạch kết nối 012102.
2.1.3.2 Bộ tạo tín hiệu âm tần.
Bộ này có nhiệm vụ tạo ra và điều khiển các tín hiệu âm tần, tạo các tín hiệu điều chế sóng mang và giám sát, điều khiển mức cơng suất cao tần và các tín hiệu điều khiển pha sử dụng trong DVOR. Ngoài ra các điện áp tương tự một chiều thay thế các mức công suất và điều chế khác của DVOR, các tín hiệu cao tần đưa vào và
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
được bộ tạo tín hiệu âm tần phân tích để xác định mức cơng suất sóng mang, phần trăm điều chế sóng mang, các mức cơng suất biên tần và VSWR.
Một bộ vi mạch và mạch nhớ điều khiển tất cả các chức năng trong khi vỉ mạch thông tin cùng vi xử lý của DVOR được đưa qua vỉ mạch ghép nối nối tiếp.
Bộ tạo tín hiệu âm tần tạo và điều khiển các tín hiệu âm tần sử dụng trong trạm DVOR. Trên bộ điều khiển và mạch nhớ điều khiển tất cả các chức năng của khối. Các thông tin từ vỉ mạch này tới CPU hệ thống DVOR được thực hiện qua vỉ mạch ghép nối nối tiếp.
Các tham số điều chỉnh từ màn hình hiển thị gửi từ RMS tới khối tạo tín hiệu âm tần khi được cấp nguồn hoặc khi thay đổi màn hiển thị. Số liệu giám sát máy phát được gửi từ bộ tạo tín hiệu âm tần đến RMS khi Người khai thác chuyển sang hiển thị dữ liệu máy phát.
2.1.3.3 Bộ khuếch đại công suất cao tần.
Khối khuếch đại công suất cao tần khuếch đại sóng mang cao tần khi điều biên nó với tín hiệu 30 Hz, tín hiệu nhận dạng 1020 Hz và thoại. Khối này gồm 4 vỉ mạch: vỉ mạch kích thích, vỉ mạch khuếch đại cơng suất, vỉ mạch khuếch đại công suất điều, vỉ mạch điều chỉnh thiên áp/kích thích điều chế. Ở thế hệ cũ có thêm vỉ mạch thiên áp điều chế. Vỉ mạch kích thích nhận sóng mang cao tần từ khối tạo tần số đưa tới. Ở đây nó được điều chế với sóng mang RF, khuếch đại và đưa tới vỉ mạch khuếch đại cơng suất. Mạch khuếch đại cơng suất nhận tín hiệu RF từ vỉ mạch kích thích khuếch đại và cung cấp cho khối lọc thông thấp. Vỉ mạch điều chỉnh thiên áp/kích thích điều chế tạo ra điện áp định thiên cho vỉ mạch kích thích và khuếch đại cơng suất. Đồng thời nó cũng tạo ra tín hiệu điều khiển ngắt q nhiệt sóng mang và tín hiệu điều khiển điều chế mức thấp cho vỉ mạch kích thích. Vỉ mạch khuếch đại cơng suất điều chế điều khiển điều chế RF và mức công suất với khối khuếch đại công suất. Vỉ mạch khuếch đại cơng suất điều chế khuếch đại các tín hiệu âm tần xẽ được điều chế tín hiệu cao tần RF và mức một chiều DC xẽ xác định mức công suất đầu ra cuối cùng. Vỉ mạch khuếch đại cơng suất điều chế giám sát mức tín hiệu điều chế tới vỉ mạch khuếch đại cơng suất và điều chế tín hiệu cao
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
tần từ vỉ mạch khuếch đại cơng suất. Nó cũng sử dụng tín hiệu điều khiển ngắt quá nhiệt từ vỉ mạch điều chỉnh thiên áp/kích thích điều chế để điều khiển tín hiệu cao tần RF.
2.1.3.4 Khối lấy mẫu biên tần.
Khối lấy mẫu biên tần được sử dụng để trộn liên tục mẫu nhỏ tín hiệu cao tần 360 RF Sin và Cos sau khi chúng ra khỏi khối tạo biên tần. Có bốn khối lấy mẫu biên tần, mỗi khối cho mỗi khối tạo biên tần. Khối lấy mẫu biên tần được gắn trực tiếp trên tủ phía sau những khối tạo biên tần của nó. Khối lấy mẫu biên tần nhận tín hiệu RF từ khối tạo biên tần để sử lý các tín hiệu cao tần RF LSB sin và LSB cos và gửi hai tín hiệu này tới bộ tạo tần số.
2.1.3.5 Khối giám sát cao tần.
Khối giám sát cao tần có chức năng như là một bộ tách sóng/ khuyếch đại RF và bộ phân phối tín hiệu tương tự RF được tách sóng. Khối bao gồm một tải giả cơng suất cao có khả năng tiêu thụ công suất cao tần RF 100W từ máy phát dự phòng. Bốn tải giả trước đây được gắn vào khung của khối giám sát để toả nhiệt. Hiện nay chúng được gắn trên các rơle chuyển đổi. Các tải giả này tiêu thụ công suất Sideband từ máy phát dự phịng. Có ba giắc kiểm tra ở phía trước của khối. Các giắc này cung cấp điểm kiểm tra cho các thiết bị kiểm tra mẫu sóng mang cao tần carrier RF của hệ thống chính và hệ thống phụ.
2.1.3.6 Mạch điều khiển trung tâm.
Vỉ mạch xử lý trung tâm đảm nhận việc giám sát và điều khiển hệ thống VOR và thông tin trực tiếp với các thiết bị ngoại vi. Vỉ mạch CPU bao gồm một bộ vi xử lý, RAM, EPROM, EFROM, Bus điều khiển, đồng hồ thời gian thực và mạch giám sát nguồn. Nó Xử lý các trạng thái hệ thống, thông tin trực tiếp với các thiết bị khác, điều khiển giám sát hệ thống DME đặt cùng cũng và thông tin với bộ giám sát VOR và các vỉ mạch tạo Audio. Tốc độ Baud cho các bộ giám sát, tạo Audio và đầu cuối tại chỗ là 4800 baud, cho từ xa RMM và DME là 1200 baud.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
2.1.3.7 Vỉ mạch trang thái.
Vỉ mạch trạng thái tập hợp và tích hợp các thơng tin về trạng thái của hệ thống và gửi tới vỉ mạch CPU để xử lý và lưu trữ. Nó cung cấp các tín hiệu trạng thái tới và nhận lệnh từ vỉ mạch giao diện RSCU. Hơn nữa, các tín hiệu điều khiển trạng thái BCPS, các tín hiệu điều khiển ON/OFF bộ nạp Acqui, các tín hiệu điều khiển hiển thị LED trên Panel, các điện áp nguồn cung cấp và điều khiển Anten tất cả sẽ được xử lý bởi vỉ mạch này cho bộ vi sử lý của CPU.
2.1.3.8 Vỉ mạch ghép nối nối tiếp.
Vỉ mạch giao diện nối tiếp cung cấp giao diện thông tin cho vỉ mạch CPU để thông tin với các thiết bị khác. Trước hết nó gồm có bốn bộ điều khiển thơng tin nối tiếp kênh kép thực hiện thông tin theo hai cách với: Đầu cuối Video tại chỗ, Transponder DME #1 và hoặc #2 (nếu được lắp), các vỉ mạch tạo Audio cho máy phát #1 và máy phát #2, các bộ giám sát VOR #1 và #2.
2.1.3.9 Vỉ mạch tạo tín hiệu kiểm tra.
Vỉ mạch tạo tín hiệu kiểm tra là một mạch độc lập thực hiện ba chức năng. Thứ nhất là cung cấp một tín hiệu chuẩn tiêu chuẩn tới các Monitor của VOR khi bật nguồn hay khi được yêu cầu bởi Vỉ mạch điều khiển trung tâm. Để hoạt động như vậy, vỉ mạch kiểm tra được điều hành bằng phần mềm điều khiển để ln tạo ra một tín hiệu kiểm tra VOR lý tưởng chúng có các đặc tính: tín hiệu 30% 30 Hz; tín hiệu 30% 9960Hz; chỉ số điều tần 16 của tín hiệu 9960Hz, và một góc phương vị bằng với giá trị điểm giữa của hai điểm cảnh báo cao và thấp của góc phương vị. Vỉ mạch tạo tín hiệu kiểm tra sẽ đặt lại cấu hình để chuẩn hố từng Monitor riêng biệt. Khi bật nguồn, Monitor cảnh báo RMS rằng u cầu phải chuẩn hố. RMS tính tốn và lưu lại dạng sóng. Tiếp theo RMS cảnh báo cho Monitor là dạng sóng đã sẵn sàng để hiệu chuẩn.
Chức năng thứ hai là đặt cấu hình bản thân nó cho việc cấp chứng chỉ giám sát. Trong chức năng này, mạch tạo tín hiệu kiểm tra sẽ định hình chính nó để tạo ra một tín hiệu kiểm tra VOR căn cứ theo các giá trị đã lập trình trong Monitor, Data, Cert. Cho một chứng chỉ kiểm tra của một Monitor, mạch tạo tín hiệu kiểm trả sẽ
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
thiết lập đầu tiên tất cả các giá trị của giới hạn thấp và sau đó sẽ cấu hình cho tất cả các giá trị của giới hạn cao.
Chức năng cuối cùng là duy trì điều kiện hoạt động. Mạch tạo tín hiệu kiểm tra được cấu hình bằng các giá trị lập trình bên trong Monitor, Data, Test Data. Điều kiện này cho phép mạch tạo tín hiệu kiểm tra sử dụng như là thiết bị kiểm tra sẵn có bởi kỹ thuật viên bảo trì để kiểm tra hoạt động của Monitor.
2.1.3.10 Vỉ mạch hiển thị.
Vỉ mạch hiển thị gồm mạch xử lý tín hiệu trạng thái giám sát từ vỉ mạch trạng thái. Mạch hiển thị gồm 3 diode LED màu và 3 transistor điều khiển LED.
Ba trạng thái hiển thị là: "bình thường - NORM" cho trạng thái hồn tồn bình thường, "cảnh báo - ALARM" cho trạng thái lỗi và "bỏ qua - BYPASS" khi các bộ giám sát đặt ở trạng thái cấm tắt. Các tín hiệu điều khiển transistor trực tiếp bởi bộ vi sử lý trên vỉ mạch điều khiển trung tâm và được xử lý qua vỉ mạch trạng thái. Bình thường NORM, ALARM và BYPASS được tập trung ở hệ thống A và B.. Các đèn Normal phát sáng nhấp nháy cho thấy máy phát ở chế độ dự phịng nóng. Khi bộ giám sát VOR hoạt động thích hợp, tín hiệu điều khiển từ vỉ mạch trạng thái đưa tới transistor chuyển mạch Q1. Tín hiệu này cho phép Q1 hoạt động mở LED CR1 ở trạng thái "NORM". CR1 là LED màu xanh Green dùng để cho biết tình trạng bình thường.
2.1.3.11 Khối tách sóng trường.
Khối tách sóng trường tách các tín hiệu bức xạ VOR được thu bởi anten giám sát trường. Bộ tách sóng trường được thiết kế dùng cho hệ thống DVOR hoặc CVOR. Nó được điều chỉnh để cung cấp cao tần đầy đủ điều khiển mạch tách sóng theo yêu cầu tách ra mức tín hiệu mà khơng tạo ra bất kỳ méo hoặc cắt nào của tín hiệu.
2.1.3.12 Vỉ mạch giám sát.
Vỉ mạch giám sát là đơn vị độc lập để giám sát và phân tích tín hiệu phát xạ từ trạm DVOR và tạo tín hiệu trạng thái cảnh báo nếu DVOR khơng hoạt động trong giới hạn cho phép. Các bộ giám sát VOR hoạt động kép với cả hai bộ giám sát
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
cùng kiểm tra tín hiệu từ bộ tách sóng trường. Bộ giám sát trường VOR bình thường nối với một anten cùng một bộ chia tín hiệu RF đầu ra. Vỉ mạch giám sát có 2 đầu vào tách sóng trường cho hai bộ tách sóng. Bộ tách sóng dùng theo lựa chọn của màn hình cấu hình RMS để cho phép linh hoạt và có thể kiểm tra. Bộ giám sát có