[發(fā)明專利]用于NDB的中長波天線模擬裝置及使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711071698.6
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN108037480B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張俊強(qiáng);徐丁海
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G01S1/02
• 分類號: G01S1/02
• 代理公司: 上海和躍知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發(fā)明公開了一種用于NDB的中長波天線模擬裝置，包含數(shù)控可變電感、可變電容網(wǎng)絡(luò)、可變抽頭匹配變壓器、伺服檢測組件和負(fù)載電阻，可變抽頭匹配變壓器用于調(diào)整負(fù)載電阻的電阻值；可變電容網(wǎng)絡(luò)用于調(diào)整電容值；伺服檢測組件用于計(jì)算負(fù)載電阻兩端的電壓和電流的相位差，根據(jù)相位差調(diào)整數(shù)控可變電感的電感值。本發(fā)明可以模擬NDB工作頻率范圍內(nèi)的、符合相關(guān)阻抗要求的天線，可模擬天線阻抗范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，具體涉及中長波天線模擬技術(shù)。

背景技術(shù)

無方向性信標(biāo)(NDB，Non-Directional Beacon)，是一種全固態(tài)中長波無線電導(dǎo)航設(shè)備，專門為機(jī)載自動定向機(jī)(ADF)提供導(dǎo)航信號，可以為布置在航路上(航路NDB)為飛機(jī)導(dǎo)航服務(wù)，也可以配置在終端區(qū)(終端NDB)為飛機(jī)提供進(jìn)場及非精密進(jìn)近著陸。

無方向性信標(biāo)由發(fā)射機(jī)、諧波濾波器、監(jiān)控器、電源、天線調(diào)配器、遙控器、天線地網(wǎng)組成。發(fā)射機(jī)把導(dǎo)航臺站識別碼、語音信息進(jìn)行調(diào)制和功率放大，諧波濾波器濾除諧波，生成大功率調(diào)幅信號，最后通過天線調(diào)配器進(jìn)行調(diào)諧，使發(fā)射機(jī)與NDB中長波天線達(dá)到諧振狀態(tài)。在生產(chǎn)調(diào)試及教學(xué)過程中，需要對NDB發(fā)射機(jī)、諧波濾波器、天線調(diào)配器等設(shè)備的功能、性能進(jìn)行測試驗(yàn)證，而NDB天線地網(wǎng)由于尺寸、安裝場地等因素不方便在生產(chǎn)廠家或者教學(xué)基地使用，因此有必要設(shè)計(jì)一款中長波天線模擬裝置用于替代天線地網(wǎng)，完成NDB功能性能的驗(yàn)證和測試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種用于NDB的中長波天線模擬裝置及使用方法，為NDB的生產(chǎn)調(diào)試及教學(xué)提供便利。

本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于NDB的中長波天線模擬裝置，包含數(shù)控可變電感、可變電容網(wǎng)絡(luò)、可變抽頭匹配變壓器、伺服檢測組件和負(fù)載電阻；

數(shù)控可變電感用于調(diào)整負(fù)載電感值，包含端口c和端口d；

可變電容網(wǎng)絡(luò)用于調(diào)整電容值，包含端口為e和端口f；

可變抽頭匹配變壓器用于調(diào)整負(fù)載電阻的電阻值，包含初級線圈和次級線圈，初級線圈包含端口k和端口l，次級線圈包含端口n和端口m；

所述伺服檢測組件用于計(jì)算負(fù)載電阻兩端的電壓和流過負(fù)載電阻的電流的相位差，根據(jù)相位差調(diào)整數(shù)控可變電感的電感值，包含輸入端g和輸出端h；

所述負(fù)載電阻用作參考負(fù)載電阻，包含端口為i和端口j；

端口d與端口k連接，端口f與端口l連接，端口n與輸入端g連接，輸出端h與端口i連接，端口j與端口m連接。

優(yōu)選地，伺服檢測組件采用FPGA實(shí)現(xiàn)，包含電流和電壓采樣電路、數(shù)字鑒相模塊和數(shù)控電機(jī)；

電流和電壓采樣電路用于對流經(jīng)負(fù)載電阻的電流和其兩端的電壓分別進(jìn)行采樣，并數(shù)字化；

數(shù)字鑒相模塊采用數(shù)字鑒相的方法對電流和電壓采樣電路的輸出進(jìn)行計(jì)算，求出電壓和電流的相位差，根據(jù)相位差值對應(yīng)出當(dāng)前的電抗值；

數(shù)控電機(jī)根據(jù)數(shù)字鑒相對應(yīng)出的電抗值，改變數(shù)控可變電感的磁通量，從而改變可變電感線圈的電感值，使實(shí)際電抗值與待設(shè)置電抗值一致。

用于NDB的中長波天線模擬裝置的使用方法，包含以下步驟：

步驟1：通過調(diào)整可變抽頭匹配變壓器右側(cè)單刀多擲開關(guān)的位置，改變可變抽頭匹配變壓器的抽頭，將負(fù)載電阻根據(jù)Z₂＝n²Z1轉(zhuǎn)換成待設(shè)置電阻值；其中，Z₁為可變抽頭匹配變壓器左側(cè)阻抗，Z₂為可變抽頭匹配變壓器變換后阻抗，n為可變抽頭匹配變壓器初次級匝數(shù)比；

步驟2：通過改變可變電容網(wǎng)絡(luò)中電容的并聯(lián)數(shù)量改變電容的值，調(diào)整中長波天線模擬裝置的阻抗范圍；