Hệ thống dẫn đường mặt đất hàng không - Hàng không dân dụng | Học viện Hàng Không Việt Nam

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÁO CÁO TIỂU LUẬN TÊN ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ DVOR GVHD: TH.S Phạm Hồng Dũng
SINH VIÊN: ĐỖ THỊ HOÀI TRANG MSSV: 1953020041 LỚP: 19ĐHĐT02
Thành phố Hồ Chí Minh – 7/2023 1
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BÁO CÁO TIỂU LUẬN
TÊN ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỂ DVOR GVHD: Th.S Phạm Hồng Dũng SVTH: ĐỖ THỊ HOÀI TRANG MSSV: 1953020041 LỚP: 19ĐHĐT02
Thành phố Hồ Chí Minh - 7/2023
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA NAM VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ BÁO CÁO TIỂU LUẬN
Họ và tên sinh viên: ĐỖ THỊ HOÀI TRANG MSSV: 1953020041 Lớp: 19ĐHĐT02 1.
Tên đề tài: Tìm hiểu về DVOR 2.
Nhiệm vụ của tiểu luận: Tìm hiểu, phân tích và trình bày các thông tin về phổ,
nguyên lý hoạt động của DVOR 3.
Ngày giao tiểu luận: 7/2023 4.
Ngày hoàn thành tiểu luận: 7/2023 5.
Họ tên người hướng dẫn: Th.s Phạm Hồng Dũng
T/p Hồ Chí Minh, ngày tháng 7 năm 2023 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên)
Th.S Phạm Hồng Dũng
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
....................................................................................................................... Phần đánh giá:  Ý thức thực hiện:  Nội dụng thực hiện:  Hình thức trình bày:  Tổng hợp kết quả: Điểm bằng số: Điểm bằng chữ:
(Quy định về thang điểm và lấy điểm tròn theo quy định của Học viện)
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên)
Th.S Phạm Hồng Dũng LỜI NÓI ĐẦU
Trong một xã hội ngày càng phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật
điện tử như hiện nay thì việc vận dụng các kỹ thuật hiện đại vào cuộc sống là điều tất
yếu. Và tất nhiên kéo theo sự phát triển và đa dạng của các ngành nghề. Hơn hết,
ngành hàng không đang trên con đường phát triển và đẩy mạnh phát triển. Từ đó có
thể thấy tầm quan trọng của việc nâng cấp và nâng tầm ngành hàng không. Và đó cũng
là lý do em chọn đề tài này để tìm hiểu sâu hơn về nó
Đề tài là được nghiên cứu, chế tạo dựa trên những kiến thức đã học, kế thừa và
phát huy những kết quả của các công trình nghiên cứu trước đây.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa điện – điện tử đã tận
tình chỉ bảo để nhóm em có thể hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Đặc biệt là sự
hướng dẫn, góp ý tận tình của giảng viên hướng dẫn Th.S Phạm Hồng Dũng
Do thời gian và kiến thức còn nhiều hạn chế, đề tài của em sẽ không tránh
khỏi những sai sót, em mong thầy góp ý, chỉnh sửa để có thể hoàn thiện hơn. MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 PHỔ CỦA THIẾT BỊ DVOR 1150..............................................................1
CHƯƠNG 2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA DVOR..........................................3
 Nguyên lý Antenna DVOR........................................................................................3
CHƯƠNG 3 CHI TIẾT SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG DVOR 1150..................................5
3.1 Sơ đồ khối đơn giản của hệ thống:........................................................................5
3.2 Sơ đồ khối chi tiết hệ thống:..................................................................................7
3.2.1 Bộ tạo tần số (Frequency Synthesizer 1A4/1A20)...........................................9
3.2.2 Khối khuếch đại công suất cao tần (CSB Power Amplifier Assembly
1A3/1A19 )..................................................................................................................50
3.2.3 Khối khuếch đại công suất cao tần (CSB Power Amplifier Assembly
1A3/1A19 )..................................................................................................................51
3.2.4 Khối lọc thông thấp (Low Pass Filter Assembly1A35/1A36)......................65
3.2.5 Bộ ghép hai hướng (Bi_directional Couplers).............................................66
3.2.6 Khối tạo biên tần (Sideband Generator Assembly 1A5,1A6/1A21,1A22).66
3.2.7 Khối lấy mẫu biên tần (Sideband Sample Assembly
1A29,1A30/1A31,1A32).............................................................................................87
3.2.8 Khối giám sát cao tần (RF Monitor Assembly 1A2)....................................89
3.2.9 Khối ghép nối RSCU (RSCU Interface Assembly 1A26) Optional..........116
3.2.10 Khối đèn báo mặt máy (Display Status Assembly 1A1/1A2 )...................120
3.2.11 Khối tách sóng trường (Field Detector Assembly 2A6A1/2A6A2)..........121
3.2.12 Phần nạp và cấp nguồn (Battery Charger Power Subsystem 1A33/1A34) 140
3.2.13 Module cấp nguồn liên tục (UPS module - Uninterupt Power Supply)..141 MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Phổ cao tần của DVOR..........................................................................................1
Hình 3.1 Sơ đồ khối đơn giản của hệ thống..........................................................................6
Hình 3.2 Sơ đồ khối chức năng của bộ tạo tần số.................................................................9
Hình 3.3 Sơ đồ khối mạch tạo tần số..................................................................................12
Hình 3.4 Sơ đồ khối vòng pha carrier.................................................................................16
Hình 3.5 Vòng tạo sidebar RF.............................................................................................19
Hình 3.6 Sơ đồ khối tạo âm thanh CCA.............................................................................23
Hình 3.7 Sơ đồ khối CCA của bộ tạo âm thanh (Bộ vi điều khiển và Mạch nhớ)
.............................................................................................................................................24
Hình 3.8 Sơ đồ khối CCA của bộ tạo âm thanh (Bộ tạo tham chiếu & dải biên)...............26
Hình 3.9 Sơ đồ khối CCA của bộ tạo âm thanh (Mạch điều chế tham chiếu)....................28
Hình 3.10 Sơ đồ khối CCA của bộ tạo âm thanh (Mạch điều khiển pha và mức
dải biên)...............................................................................................................................30
Hình 3.11 Sơ đồ khối CCA của bộ tạo âm thanh (Mạch giọng nói và giai điệu thử
nghiệm)...............................................................................................................................31
Hình 3.12 Sơ đồ khối lắp ráp bộ khuếch đại công suất CSB..............................................44
Hình 3.13 Sơ đồ khối Exciter CCA.....................................................................................46
Hình 3.14 Sơ đồ khối CCA của bộ khuếch đại công suất...................................................48
Hình 3.15 Sơ đồ khối CCA của Bộ điều chỉnh thiên vị/Bộ điều biến kích thích................52
Hình 3.16 Sơ đồ khối CCA của bộ điều chế bộ khuếch đại công suất................................55
Hình 3.17 Sơ đồ khối CCA xu hướng điều chế...................................................................57
Hình 3.18 Khối lọc thông thấp............................................................................................58
Hình 3.19 Sơ đồ khối bộ tạo dải biên..................................................................................59
Hình 3.20 Sơ đồ kết nối tổ hợp máy phát dải biên..............................................................61
Hình 3.21 Sơ đồ khối CCA của bộ khuếch đại dải biên......................................................65
Hình 3.22 Sơ đồ khối CCA của bộ điều khiển dải biên......................................................71
Hình 3.23 Sơ đồ khối CCA mẫu dải biên............................................................................81
Hình 3.24 Sơ đồ khối lắp ráp màn hình RF........................................................................83
Hình 3.25 Sơ đồ khối CCA màn hình RF...........................................................................85
Hình 3.26 Sơ đồ khối CCA của CPU..................................................................................89
Hình 3.27 Sơ đồ khối cơ sở CCA........................................................................................94
Hình 3.28 Sơ đồ khối Giao diện nối tiếp CCA,..................................................................99
Hình 3.29 Sơ đồ khối trình tạo thử nghiệm CCA.............................................................104
Hình 3.30 Sơ đồ khối Modem CAA (102101-1001).........................................................108
Hình 3.31 Sơ đồ khối Giao diện điều khiển RSCU CCA (012601)..................................109
Hình 3.32 Sơ đồ khối Nguồn cấp điện áp thấp CCA........................................................113
Hình 3.33 Sơ đồ khối hiển thị CCA..................................................................................114 7
Hình 3.34 Sơ đồ khối máy dò trường................................................................................115
Hình 3.35 Sơ đồ khối giám sát CCA.................................................................................118
Hình 3.36 Sơ đồ khối giám sát CCA.................................................................................120
Hình 3.37 Sơ đồ khối giám sát CCA.................................................................................121
Hình 3.38 Sơ đồ khối giám sát CCA.................................................................................122
Hình 3.39 Sơ đồ khối giám sát CCA.................................................................................124
Hình 3.40 Bảng điều khiển điện........................................................................................134
Hình 3.41 Hệ thống điện phụ............................................................................................135 CHƯƠNG 1
PHỔ CỦA THIẾT BỊ DVOR 1150
Hình 1.1 Phổ cao tần của DVOR
Độ dịch tần số được xác định bằng công thức: fd = .. (1)
Với: fd tương ứng độ dịch tần (tính bằng Hz)
 tương ứng vận tốc góc của tín hiệu (30Hz)
 tương ứng đường kính của vòng tròn trong chiều dài sóng
(có thể hiểu tương đương là : Rd=đường kính/  =13.4/ )  = 3,14
Do đó công thức (1) được viết dưới dạng sau fd = .13.4/ .
Tỷ lệ lệch(chỉ số điều tần)được xác định bằng công thức: rd = fd/30
Ở máy thu trên máy bay, tín hiệu 30Hz được tách ra từ sóng
mang phụ 9960Hz FM. Pha của tín hiệu 30Hz thứ hai này biến
thiên tuyến tính với sự biến đổi của góc phương vị tại điểm
thu; cứ góc phương vị biến đổi 10, pha của tín hiệu pha biến thiên cũng thay đổi 10. 9
Năng lượng bức xạ liên tiếp tiếp của các anten biên tần và điều chế biên độ
30Hz của sóng mang có mối quan hệ thời gian với nhau, vì
thế các tín hiệu 30Hz pha chuẩn và pha biến thiên có trùng
pha là 00 theo hướng từ trường từ trạm DVOR.
Khi điểm thu chuyển động theo chiều kim đồng hồ vòng
quanh trạm, tín hiệu pha thay đổi (30Hz FM) bắt đầu sớm pha
so với tín hiệu pha chuẩn (30Hz AM). Ví dụ: quan sát viên ở
hướng Tây trạm DVOR sẽ thấy tín hiệu 30Hz FM sớm pha hơn
tín hiệu 30Hz AM là 2700. Máy thu trên máy bay xác định sự
khác pha giữa hai tín hiệu 30Hz và vì thế nó có liên hệ về độ
(từ trường) tới trạm, khí đó xác định được số độ nhờ tín hiệu
30Hz AM chậm pha hơn tín hiệu 30 Hz FM. 10
CHƯƠNG 2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA DVOR
Nguyên lý hoạt động của trạm DVOR dựa theo sự sai pha giữa hai tín hiệu
30Hz được điều chế với sóng mang, tín hiệu thứ nhất là tín hiệu pha chuẩn
không thay đổi ở mọi phương vị trong vòng tròn 360 độ ký hiệu là REF và tín
hiệu thứ hai có pha thay đổi ký hiệu là VAR,tại hướng bắc từ pha của 30Hz
REF trùng với pha của 30Hz VAR.
Tín hiệu pha chuẩn có được nhờ điều biên sóng mang với tín hiệu hình sin
30Hz. Tín hiệu điều biên này được bức xạ đẳng hướng trong mặt phẳng ngang
nhờ Anten sóng mang trung tâm (Central Carier Antenna). Đồ thị bức xạ là
hình tròn và các thông số trong tín hiệu 30Hz REF này thu được trên máy bay
có pha không phụ thuộc phương vị của máy bay.
điều chế biên độ vào sóng mang. Sự điều biên sóng mang này
thường gọi là điều chế không gian (Space Modulation) vì nó
được hình thành bằng cách cộng trong không gian tín hiệu
sóng mang bức xạ đẳng hướng và các tín hiệu biên trên và
biên dưới được bức xạ riêng rẽ từ vòng tròn của các anten
biên tần. Các tín hiệu biên trên và biên dưới chuyển đổi qua
mức trung bình, 9660Hz trên và dưới sóng mang tương ứng và
khi cộng thêm tín hiệu pha đúng vào sóng mang sẽ tạo ra tín
hiệu kết quả được điều biên ở 9660Hz.
Sóng mang phụ được điều tần với tín hiệu 30Hz. Các tín hiệu biên tần được
phân bổ lần lượt tới và bức xạ từ 48 anten biên tần giống như
cách mô phỏng 2 anten đối xứng nhau qua đường kính, quay
ngược chiều kim đồng hồ theo đường tròn của vòng anten
biên tần với tốc độ 30 vòng/s, với 1 anten bức xạ tín hiệu biên
trên và một cái bức xạ tín hiệu biên dưới. Vì chiều dài hiệu dụng đường quay
giữa các nguồn phát biên tần quay và khoàng cách điểm thu biến đổi với tốc
độ 30Hz nên tần số quan sát của các tín hiệu biên tần cũng biến đổi ở tốc độ
30Hz (chẳng hạn các biên tần) và vì thế tín hiệu sóng mang phụ được điều tần
ở tốc độ 30Hz. Độ dịch dần tỷ lệ với đường kính vòng anten biên tần thể hiện
qua bước sóng ở tần số hoạt động. Nếu đặt đường kính tới 44 feet (13,4m) sẽ
tạo ra độ di tần đỉnh là 480Hz ở tần số 113,85MHz; 454Hz ở 108 MHz và
497Hz ở 118MHz. Hình 2-1 mô tả một phổ cao tần điển hình của trạm DVOR 11
ở tần số hoạt động fc. Tỷ lệ dịch tần tương ứng biến đổi từ 15,13 ở 108 MHz tới 16,57 ở 118 Mhz 
Nguyên lý Antenna DVOR
Hệ thống anten DVOR mô phỏng như là một tay đòn quay tròn ở mỗi đầu có
một anten phát, bức xạ tín hiệu biên trên ở một đầu và tín hiệu biên dưới ở
đầu kia. Để đạt được điều đó bàng cách sử dụng 48 anten bố trí cách đều
quanh chu vi vòng tròn đường kính 44ft (13,4m) xung quanh một anten ở
trung tâm vòng tròn bức xạ sóng mang chuẩn.
Xét hiệu ứng của sự quay anten mô phỏng trên máy thu ở máy bay. Khi
nguồn biên trên chuyển động về phía máy bay, hiệu ứng Doppler làm cho tần
số đầu vào máy thu tăng lên fc + 9960Hz, và khi nguồn biên dưới chuyển
động ra xa tần số giảm đi fc - 9960Hz; fc là tần số sóng mang. Sự khác nhau
tần số biến đổi hình sin phù hợp với đường tròn được mô phỏng. Sự khác
nhau là cực đại khi đường nối giữa 2 anten vuông góc với tia máy bay. Sự
khác nhau là bằng 0 khi 2 nguồn biên tần thẳng hàng với tia máy bay, vào
thời điểm đó khoảng cách giữa mỗi nguồn biên tần và máy thu là không đổi. Chú ý:
Tần số sóng mang phụ thực tế là 10KHz với sai số 1% nhưng khi
nghiên cứu để đơn giản chọn tần số sóng mang phụ chuẩn là 9960 Hz.
Thời điểm độ dịch tần số bằng 0 được phân biệt với các vị trí khác của máy
bay xung quanh trạm. Vì thế, tín hiệu 30Hz FM được khôi phục sẽ có pha
khác nhau đối với mỗi vị trí khác nhau. Với máy thu ở hướng Bắc trạm
DVOR, tín hiệu 30Hz FM phải cùng pha với tín hiệu 30Hz AM; cả 2 tín hiệu
đều qua vị trí 0 chính xác ở cùng một thời điểm. Để đạt được điều này, những
vấn đề sau phải được xét. ở thời điểm sóng mang điều biên 30 Hz qua vị trí 0
chính xác của nó, các antena quay được mô phỏng sẽ liên kết với anten số 1
(ở hướng Bắc) và anten 25 (ở hướng Nam); với điều kiện anten hướng Bắc
phát xạ đỉnh tín hiệu biên dưới và anten hướng Nam phát xạ đỉnh tín hiệu
biên trên. Tần số biên dưới sẽ giảm, tần số biên trên sẽ tăng. Tần số sóng
mang phụ sẽ tăng từ 9960Hz (10KHz) lên và tín hiệu 30Hz FM sẽ qua vị trí 0. 12
CHƯƠNG 3 CHI TIẾT SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG DVOR 1150 3.1
Sơ đồ khối đơn giản của hệ thống:
Xem hình 3.1 Máy phát (chính và dự phòng) 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
công suất cao tần. Tín hiệu cao tần biên trên và biên dưới điều khiển 2 khối tạo tín hiệu biên tần.
Khối khuếch đại công 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.
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 phòng. ở các thế hệ trước, khối
này bao gồm tải giả cho 4 tín hiệu biên tần. Thế hệ hiện nay không 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 công suất và các tín hiệu
điều khiển pha cần thiết cho hoạt động máy phát và khối chuyển
mạch(Commutator). Nó cũng phụ trách việc giám sát hoạt động của máy phát.
Hệ thống DVOR 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 13
biên độ điều khiển méo trong tín hiệu cao tần biên tần.
Hình 3.2 Sơ đồ khối đơn giản của hệ thống
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 commutator.
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 (Commutator) 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. 14
Tủ điên tử VOR chứa tất cả các khối điện tử tạo ra, điều khiển và giám sát
các tần số DVOR được điều chế.Vị trí các khối tách sóng trường VOR phụ
thuộc vào hệ thống VOR được cài đặt. Phiên bản đầu tiên bbộ tách sóng
trường được đặt trong tủ điện tử. Các phiên bản sau này chúng được đặt trong
tủ chuyển mạch(Commutator). Ngăn tủ A18
Ngăn tủ này là một khe để giữ máy phát và các modul RMS. Nó cung cấp các
biện pháp bảo vệ vật lý cho các module trong tủ điện tử và tạo ra sự nối liền
của các modul đó với các cáp dẹt chính. Được gắn liền nhưng độc lập với nó
là 4 bộ điều chỉnh điện áp (cho các bộ khuyếch đại Sideband), hai bộ lọc
thông thấp(cho đầu ra của mỗi khối khuyếch đại công suất CSB), 4 khối lấy
mẫu sideband (mỗi máy phát có hai khối) , khe cắm RMS, tấm rơle chuyển
đổi và khối điện trở AC cho mỗi máy phát.
Có 5 rơle đồng trục được gắn trực tiếp vào ngăn tủ phía sau của khối giám sát
RF. Các rơle này được đóng bởi xung tiếp đất với một trong hai chốt hoặc
cuộn dây ngắt mạch. Các rơle được nuôi bằng nguồn điện áp chung 28V. các
rơle chuyển mạch 10 đầu vào ( chính và dự phòng)giữa hệ thống antena và
các tải giả. Nó đồng thời tạo các tín hiệu logic DC được sử dụng bởi bộ vi xử
lý RMS nhận biết máy phát nào phát ra antena. Tín hiệu logic DC cũng được
cung cấp bởi bộ tạo âm tần để cho phép các tín hiệu chuyển mạch bộ
Commutator và nhận dạng được cung cấp từ vỉ mạch tạo âm tần trên máy bay 3.2
Sơ đồ khối chi tiết hệ thống:
Sơ đồ khối này mô tả các thành phần chính của trạm DVOR(cho cả phụ trợ và
yêu Cầu), chức năng và tín hiệu nhận dạng cơ bản, các đường điện áp và điều
khiển trong trạm. Máy chính và máy dự phòng giống hệt nhau nên ta chỉ nêu máy chính.
Thành phần quan trọng nhất của hệ thống DVOR là cabin điện tử và tủ
chuyển mạch(Commutator). Các thành phần bên ngoài là các màn hình hiển
thị, antena sóng mang, các antena biên tần, antena giám sát trường và các khối
tuỳ chọn (máy in, ắc quy).
Cabin điện tử có các thành phần chính là khối đèn báo đặt máy, bộ xử lý ghép
nối và điều khiển hệ thống RMS, máy phát chính và dự phòng, các vỉ mạch
giám sát DVOR, các bộ tách sóng trường (ở những thế hệ cũ), bộ giám sát cao
tần, các rơ le chuyển dự phòng, phân hệ nguồn và nạp ắc quy, và các bộ cách ly cao tần biên tần.
Panel đèn báo mặt máy gồm các bảng hiển thị cung cấp hiển thị trạng thái các bộ giám sát DVOR. 15
Bộ RMS quản lý tất cả các lệnh, điều khiển, liên lạc và thông tin cho trạm.
Máy phát chính bao gồm các khối tạo tần số, khối khuyếch đại công suất
CSB, bộ lọc thông thấp, bộ ghép hai hướng, vỉ mạch tạo âm tần, hai bộ
tạo biên tànn và hai khối lấy mẫu biên tần. Cung cấp điện áp cho máy phát
chính là phân hệ nguồn và nạp ắc quy (BCPS) và bộ cung cấp nguồn điện
áp thấp (LVPS) cung cấp điện áp cho máy phát chính. Ở các thế hệ hiện nay,
có một khối điện trở được gắn ở đầu vào bộ BCPS để triệt tất cả các dao
động tự kích có thể xuất hiện khi công tắc AC được mở. Nếu không loại bỏ
các dao động đó có thể gây ra chỉ thị lỗi sai nguồn.
Khối tạo tần số chia làm 2 vỉ mạch. Khối này tạo ra 3 tín hiệu cao tần liên hệ
với nhau sử dụng cho DVOR. Tín hiệu cao tần sóng mang RF trên kênh
điều khiển khối khuếch đại công suất cao tần. Các tín hiệu cao tần biên trên
và biên dưới điều khiển 2 khối tạo biên tần.
Vỉ mạch tạo tín hiệu âm tần tạo ra các tín hiệu điều chế sóng mang, điều
khiển và giám sát mức công suất và tín hiệu điều khiển pha cao tần cho máy phát DVOR.
Mỗi bộ tạo biên tần lại được chia nhỏ theo sự sắp sếp chức năng của các vỉ
mạch trong khối. Theo chức năng mỗi khối tạo biên tần có 2 bộ khuếch đại
biên tần, mỗi bộ có 1 vỉ mạch khuếch đại biên tần và 1 vỉ mạch điều khiển
biên tần. Chỉ có khối khuyếch đại trong mỗi khối là có sơ độ khối rõ ràng.
Mỗi bộ khuếch đại biên tần điều chế và khuếch đại 1 trong 4 hiệu biên tần
riêng rẽ sử dụng trong DVOR.
Bộ lấy mẫu cao tần Sideband trộn một phần của 2 tín hiệu USB hoặc 2 tín
hiệu LSB để tạo ra tín hiệu sửa sai hồi tiếp về khối tạo tần số.
Khối khuếch đại công suất cao tần được chia chỏ thành 4 vỉ mạch và 6
transistor cơ bản. Các tín hiệu cao tần RF cơ bản và điều khiển giữa các vỉ
mạch này được chỉ ra trong sơ đồ khối. Khối này khuếch đại sóng mang cao
tần RF tới mức công suất hoạt động của trạm và điều chế nó với các tín hiệu
âm tần. Một bộ lọc thông thấp riêng biệt triệt các sóng hài tạp trong tín hiệu
cao tần RF. Bộ lọc cũng trích một phần mẫu năng lượng cao tần sử dụng làm
tín hiệu sửa sai hồi tiếp về khối tạo tần số và một phần mẫu thứ 2 cấp cho
điểm thử ở phía trước khối giám sát cao tần. Bộ ghép định hướng (Coupler)
trên đường dẫn cho phép lấy mẫu năng lượng cao tần sóng tới và sóng phản xạ.
Bộ giám sát cao tần RF xử lý các tín hiệu cao tần RF chính và dự phòng sử dụng
cho bộ tạo tín hiệu âm tần và các vỉ mạch giám sát DVOR. Bộ giám sát cao tần 16
trước kia chứa tất cả các tải giả cho máy phát dự phòng. Hiện nay chỉ có tải tín
hiệu sóng mang. Tín hiệu biên tần máy phát dự phòng được đưa ra các tải giả ở
đầu ra rơle chuyển đổi.
Bốn bộ cách ly biên tần sử dụng để tạo ra mẫu tín hiệu cao tần RF phản hồi từ
mỗi cáp RF biên tần dẫn tới khối chuyển mạch(Commutator) và các antena biên tần.
Hai bộ tách sóng trường tách tín hiệu cao tần bức xạ từ anten giám sát trường. Các
bộ tách sóng gửi tín hiệu tới bộ giám sát DVOR để xử lý và phân tích. ở các thế hệ
trước các bbộ này đặt trong tủ 1, ở các thế hệ sau này được đặt ở tủ 2.
Mỗi vỉ mạch giám sát làm việc độc lập với máy phát chính và với các vỉ mạch
khác. Tuy nhiên đặc điểm điều khiển cảnh báo của hai bộ giám sát có thẻ được tổ
chức theo chức năng logic AND hoặc OR. 17 3.2.1
Bộ tạo tần số (
Frequency Synthesizer 1A4/1A20 )
Hình 3.3 Sơ đồ khối chức năng của 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 ngoài không giang nhờ máy phát VOR. Bộ tạo tần số còn có 3
vòng khoá pha (PLL) 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 (Sideband) 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 (mô tả ở phía dưới) trên vỉ mạch kết nối 012102.
Một mạch dao động thạch anh bù nhiệt TCXO( ) trên vỉ mạch tạo tần số nó 18
tạo ra tín hiệu 10MHz chuẩn. Tín hiệu này được chia 4 tạo ra tín hiệu xung
nhịp (clock) 2.5MHz cho bộ xử lý điều khiển, và được chia 10 tạo ra tín hiệu
10KHz chuẩn cho vòng lặp tạo tần số.
Tần số sóng mang(carrier)DVOR được tạo ra bởi một bộ tạo tần số PLL tín
hiệu chuẩn tới 10KHz, một điện áp điều khiển dao động VCO tạo ra tín hiệu
RF. Tín hiệu này được khuyếch đại đệm và một phần của tín hiệu sẽ được hồi
tiếp tới điều khiển PLL tại đó nó được chia bởi chương trình chia. Đầu ra chia
được so sánh với tín hiệu chính xác 10KHz chuẩn. Trong vỉ mạch điều khiển
PLL so sánh pha tạo ra điện áp lỗi pha nó được lọc và cấp tới đầu vào điều
khiển điện áp của VCO do đó nó khoá tần số đầu ra tới tần số chuẩn. Chuyển
kênh VOR đã hoàn thành bởi thay đổi tỉ lệ chia của điều khiển chia PLL. Tỉ
lệ chia là một chương trình trong PLL điều khiển bởi bộ vi xử lý điều khiển
Carrier. Bộ vi xử lý đọc Dip Switch của chuyển mạch kênh tính toán đúng
thông tin và tải(Load) những thông tin vào IC điều khiển PLL. Đầu ra của
mạch tạo tần số sóng mang Carrier được chia và gửi tới mạch pha carrier,
mạch chia đếm tần số carrier, mạch khuyếch đại đệm đầu ra kiểm tra(test
point) và một mạch khuyếch đại đệm nó được sử dụng để điều khiển khuếch
đại Sideband trong CVOR, trong DVOR mạch này không được sử dụng và
kết thúc là một điện trở tải.
Mạch khuyếch đại đệm đầu ra kiểm tra(test point) ở trên vỉ mạch đấu nối
012102 trên phía sau của khối tạo tần số. Đầu ra của mạch đệm cung cấp 10
mW chuẩn tần số sóng mang Carrier đầu ra, tín hiệu có tại đầu nối SMA trên
mặt trước của khối. Mạch suy hao cũng dùng để cung cấp một điện trở tải cho
mạch đệm khi mà không có tải bên ngoài đấu nối vào đầu nối SMA. Không
có mạch nào khác trong vỉ mạch đấu nối nó chỉ là đầu nối 25 chân D có vỏ
bọc nối từ đầu nối 30 chân với vỉ mạch tạo tần số 012100 nó cung cấp sự đấu
nối cho những tín hiệu phản hồi mẫu Sideband.
Đầu ra của pha carrier là một mạch khuyếch đại bởi một mạch khuyếch đại
đệm Carrier và cung cấp cho khối khuyếch đại công suất lớn trong DVOR.
Trong xử lý điều chế biên độ sóng mang VOR tạo ra không được điều pha của
tín hiệu đầu ra. Thêm và đó, một mạch thay đổi pha của mạch khuyếch đại
RF xẽ kéo theo sự thay đổi nhiệt độ. Pha carrier sử dụng để đếm hai hiệu ứng.
Tín hiệu hồi tiếp từ đầu ra Carrier VOR đưa quay trở về khối tạo tần số. Tín
hiệu hồi tiếp là mẫu đại diện cho đầu ra cuối cùng RF Carrier và có 2 tín hiệu
điều biên 30Hz và thông tin dịch pha không mong muốn.
Tín hiệu hồi tiếp Carrier đầu tiên đưa qua mạch hạn chế trong khối tạo tần số
để loại bỏ thông tin 30Hz AM. Đầu ra mạch hạn chế được cấp tới mạch tách 19
sóng pha tại đó nó được so sánh với đầu ra của bộ tạo tần số Carrier PLL. Đầu
ra của mạch tách sóng pha là tín hiệu sai pha nó được khuyếch đại và lọc đưa
tới điều khiển pha Carrier. Pha sóng mang là điều chế để duy trì điện áp sai
lệch ở 0V. Vì thế đếm sự dịch pha không mong muốn và pha hiệu ứng điều
chế của bộ khuyếch đại VOR Carier RF.Có một điện áp một chiều DC đặt vào
đầu vào của bộ khuyếch đại sai pha Carrier .
là hiệu ứng của sự dịch pha của đầu
ra Carrier VOR với pha chuẩn đưa về trong khối tạo tần số nó cho phép điều chỉnh
pha của sóng mang Carrier tới các đầu ra tín hiệu Sideband RF cho thoả mãn trong
đặc trưng điều chế không gian của tín hiệu bức xạ VOR.
Mạch chia đếm tần số sóng mang cũng được lập trình bởi bộ vi xử lý điều khiển
Carrier nó cung cấp bộ chia cố định 2560 CMOS đầu ra tương thích cho giám sát tần số sóng mang Carrier.
Tần số Upper và Lower Sideband được tạo ra trong khối tạo tần số PLL chúng hoạt
động giống với bộ tạo tần số PLL carrier đã mô tả ở trên. Một vòng lặp tạo tần số sử
dụng một tần số chuẩn chính xác 10KHz chúng có thể lập trình tăng lên 10KHz nó
cho phép tạo ta tần số Upper Sideband bởi trương trình của vòng lặp tới trên 10KHz kênh tần số VOR.
Tương tự tần số Lower Sideband được tạo ra bởi trương trình vòng lặp dưới 10KHz
kênh tần số VOR. Chúng được tạo ra bởi bộ vi sử lý điều khiển Upper và Lower
Sideband. Cả 3 mạch vi xử lý được thiết lập chuyển mạch kênh giống nhau. Bộ xử
lý điều khiển USB, LSB xác định đúng tỉ lệ chia với tải bên trong chips điều khiển
vòng lặp PLL để tạo ra 10KHz offset từ kênh tần số VOR. Loại trừ nếu muốn
chuyển tần số USB và LSB riêng rẽ đảm bảo hoạt động đúng của bộ tạo tần số.
Trong hệ thống DVOR Có hai khối lấy mẫu Sideband phía ngoài được nối tới khối
tạo tần số tại đó có mẫu tần số Sin và Cosin điều chế tần số Sideband và kết quả để
tạo ra tín hiệu hồi tiếp Lower và Uper Sideband, chúng bao gồm coác thông tin pha
trung bình của tần số bức xạ Sideband. Mẫu của đầu ra Sideband được đưa tới khối
tạo tần số nó là tín hiệu hồi tiếp có giới hạn, đệm và được sử dụng bởi IC điều khiển
PLL trong bộ tạo tần số USB và LSB. Tại đây tần số và pha của bộ tạo Sideband là
điều khiển và duy trì pha đưa về với tần số chuẩn 10KHz trong khối tạo tần số
Hai bộ tạo tần số USB và LSB có bộ chia cố định 2560 chúng hoạt động
giống như bộ chia tại Carrier PLL để cung cấp giám sát tần số USB và LSB
Cả 3 mạch tạo tần số PLL đều sử dụng tần số chính xác 10KHz nó có hiệu quả của
việc duy trì pha khác nhau của tần số 10KHz giữa USB với Carrier và LSB với
Carrier trong mối quan hệ cố định. Khi những tín hiệu này được bức xạ bởi hệ
thống antena DVOR. Sự kết hợp giữa tín hiệu USB và LSB với tín hiệu Carrier
trong không gian tạo ra một tín hiệu 30Hz điều biên với Carrier nó đã đề cập ở trên.
Pha của tín hiệu Carrier có thể dịch để thoả mãn được hiệu suất của tín hiệu bức xạ trong không gian. 20