关键词： NM7000B，90/150Hz信号，信号延迟，数学推导。
0 引言
仪表着陆系统（Instrument Landing System）是为飞机提供航向道、下滑道和距离信息的机场终端系统，是飞机在恶劣天气条件下得以正常着陆的重要保障手段。其中的导航信号：航向信号和下滑信号都是通过空间调制的方式实现的，因此ILS 辐射的信号分为两部分：CSB（载波加边带）和SBO（纯边带），这两部分信号通过不同的天线，以一定的幅度和相位关系发射到空中，由飞机中的ILS 接收器接收，并在机内合成完整的AM 调制信号，经过解调得到飞机的引导信号，其中信号在外场的合成情况是最为复杂的，本文通过矢量合成的方法对信号进行分析，通过分析，可以判断外场90Hz或150Hz占优情况，有利于天线部分故障的排查。
1 外场信号矢量合成分析
由调制信号组成的矢量合成图是一个简单的表示航向信号在空中合成的方法。我们以简单的12单元天线阵为例，分析最基本的中间两个天线单元A6、A7：
图1
在远场（P点）,我们认为接收到每个天线的信号都是平行的,在图1中A6天线的信号比A7天线延迟到达P点，延迟的相位为θ，则θ=2d SINφ，转化为电气度数为θ=(2π/ λ)*2dsin(Φ) [2]，在图中的角度θ就是滞后的相位，分析90Hz的合成情况，图中的黑色虚线是表示基准相位，红色的实线表示的是A6、A7天线90Hz信号成分，图中的1、2、3、4分别代表了A6、A7天线的90Hz成分，蓝色方框表示了4路信号的矢量合成[3]，图右边的150Hz合成情况也是同样的，通过比对分析，得到了90Hz成分大于150Hz成分。
3测试点P在跑道中心线右侧 (航空器方向)的分析
在图2中A6天线的信号比A7天线提前到达P点领先的相位为θ，则θ=2d SINφ，转化为电气度数为θ=(2π/ λ)*2dsin(Φ)，在蓝色方框中，我们比较90Hz和150Hz调制度，很容易得到90Hz矢量小于150Hz。
图2
4外场定相时在SBO通道串入90°线的情况分析
图3
图3表示的是在SBO通道串入90度线，则A6、A7中的SBO信号都要延时90°。
分析了90Hz信号合成（红色）以及150Hz信号合成（蓝色）情况。在蓝色框内，我们得到无论P在外场任何位置得到的90 Hz和150 Hz的矢量都相等,最终得到DDM=0。
5综述
通过以上几种情况的分析，我们可以得到如果天线阵右边（航空器着陆方向）信号滞后左边信号，那么在跑道中心线得到的90Hz占优的信号，反之亦然。这对于天线系统的故障，例如某一根电缆接触不良或者极端情况某一根电缆断路，分析可以把信号作为滞后的情况，很容易得到故障的天线方向，然后我们在通过信号幅度的分配情况以及监视信号幅度的偏差，具体就可定位到某一根天线。以上分析希望对从事仪表着陆系统的技术人员有所帮助，文中不妥之处，敬请批评指正。
参考文献：
[1]INDRA公司.Instrument Landing System NM7000B Technical Manual［Z］. Norway： INDRA，2008.
[2]谢嘉奎，宣月清，冯军。 电子线路：非线形部分［M］.北京：高等教育出版社，2001.
[3]谢树艺术。矢量分析与场论(第3版) ［M］.北京：高等教育出版社，2012.
论文作者:林 超 越
论文发表刊物:《科技中国》2018年3期
论文发表时间:2018/8/6
标签：信号论文; 天线论文; 外场论文; 矢量论文; 情况论文; 相位论文; 航向论文; 《科技中国》2018年3期论文;