Bài báo cáo tổng hợp môn hệ thống dẫn đường mặt đất

Bài báo cáo tổng hợp môn hệ thống dẫn đường mặt đất

BÀI BÁO CÁO TỔNG HỢP MÔN: HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG MẶT ĐẤT

Mục Lục

I GIỚI THIỆU 4

II.TÍNH NĂNG KỶ THUẬT 4

1 Dải tần làm việc 4

2 Công suất phát 4

3 Điều chế 4

4 Tín hiệu nhận dạng 5

5 Hệ thống kiểm tra và điều khiển 5

6 Hệ thống cấp nguồn 5

7 Anten 5

8 Tầm hoạt động 5

9 Đài hiệu 6

III.NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG 6

1 Anten 6

2 Nguyên tắc hoạt động 6

3 Công dụng của đài NDB 6

4 Đặc điểm của NDB 7

IV.THIẾT BỊ NDB SA 1000 7

1 Giới thiệu 7

1.1 Mô tả tổng quát 7

1.2 Đặc tính 7

1.3 Đặc tính của bộ ghép anten PC-1 Kilo 9

1.4 Mô tả tổng quát về bộ chuyển đổi tự động SA 9

2 Nguyên lý hoạt động 10

2.1 Mô tả chức năng các khối trong SA1000 10

2.2 Mô tả nhiệm vụ của hệ thống chuyển đổi tự động SA 11

3 Phân tích mạch chi tiết máy phát SA 1000 12

3.1 Mạch tổng hợp tần số KWOSYN 12

3.2 Tầng lái RF 12

3.3 Âm tần đài hiệu 13

3.4 Mạch thoại 13

3.5 Tầng lái điều chế 14

3.6 Mạch tạo đài hiệu ( Kecyer) 14

3.6.1 Mã hóa đài hiệu 14

3.6.2 Card ghi dịch 14

3.7 Tầng điều chế ( DMOD) 15

3.8 Khuếch đại công suất switching ( SPA) 16

3.9 Bộ lọc 16

3.10 Mạch kiểm tra 16

3.11 Mạch tách bỏ các khối công suất( MDC) 18

3.12 Nguồn điện 18

4 Phân tích mạch chi tiết mạch chuyển đổi tự động 19

4.1 Mạch điều khiển chuyển đổi tự động 19

4.2 Mạch logic tự động chuyển đổi 19

4.3 Mạch tự động ngắt bỏ DC (DCAD) 20

V.Anten 21

1 Anten chữ T đối xứng 21

2 Anten trụ 21

CHƯƠNG 11: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐÀI NDB

I Khái Niệm:

 Đài NDB ( Non Directional Radio Beacon ), là đài dẫn đường vô tuyến sóng dài vô hướng NDB là 1 máy phát thanh phát trên tần số thấp, trung bình và phát ra mọi hướng, kèm theo đài hiệu nhằm giúp máy bay có thể hướng về các đài NDB được đặttrên các không lộ trong nước và quốc tế.

 NDB là thiết bị dẫn đường phụ trợ bằng sóng Radio mà trạm phát mặt đất phát ra mọihướng trên máy bay sẽ chỉ thị cho máy bay biết hướng bay đến đài

 Tầm phủ danh định: là diện tích của vùng bao quanh đài NDB

 Bán kính trung bình của tầm phủ danh định: là bán kính của một đường tròn có cùng diện tích với tầm phủ danh định

 Tầm phủ hiệu dụng: là diện tích vùng bao quanh đài NDB trong đó thông tin phương

vị có thể nhận được với độ chính xác đủ cho hoạt động liên quan

 Locator: là một đài NDB trong băng tần LF/MF sử dụng để trợ giúp cho khu vực tiếp cận cuối

II Chức năng, nhiệm vụ của đài NDB:

A Nhiệm vụ:

 Đài NDB có thể dùng làm nhiệm vụ dẫn đường dài, dẫn đường tiếp

cận tại sân và dùng làm đài chỉ hướng cho thiếi bị ILS

 Trợ giúp trong các hoạt động bay tiếp cận hạ cất cánh ( kết hợp đài gần và đài xa )

 Cung cấp cho máy bay một khả năng bay thẳng trong không trung Điều này có nghĩa

là cung cấp thông tin về hướng mũi của máy bay để tìm đến đài

B Chức năng:

 Xác định tia phương vị của tuyến không lộ:

 Sử dụng la bàn và thiết bị ADF ( Automatic Direction Finder ) để có thể dò ra được tia góc đặc biệt hướng đến đài NDB

 Xác định tia góc bằng thiết bị NDB được vẽ ra trên bản đồ, cung cấp một phương tiệnphù hợp để xác định các đường bay cho máy bay

 Phục vụ tiếp cận và hạ cất cánh:

 Tổng đài NDB giúp máy bay xác định được trục đường hạ cất cánh để tìm đến đườngbăng của sân bay, vào khu vực tiếp cận và áp dụng các phương pháp hạ cất cánh thích hợp

CHƯƠNG 12: THÔNG SỐ TIÊU CHUẨN CỦA ĐÀI NDB

1 TẦM PHỦ:

 Giá trị tối thiểu của cường trong tầm phủ danh định là: 70uV/m

 Trong vùng địa lý ở khoảng 300 vĩ Bắc và 300 vĩ Nam, cường độ trường tối thiểu là 120uV/m

 Việc lựa chọn địa điểm và thời gian để đo cường độ trường là quan trọng nhằm tránh các kết quả bất thường có liên quan đến vị trí

2 GIỚI HẠN CÔNG SUẤT BỨC XẠ:

 Để thỏa mản tầm phủ danh định thì công suất bức xạ từ 1 đài NDB không được vượt quá 2 dB so với giá trị cần thiết ( trừ trường hợp công suất này có thể tăng lên nếu có kết hợp trong khu vực hoặc không gây ra giao thoa có hại với các đài trạm khác )

3 TẦN SỐ LÀM VIỆC :

 Tần số vô tuyến đươc chỉ định cho một đài NDB có thể được chọn trong khoảng 190

kHz - 1750 kHz.

 Dung sai tần số áp dụng trong đài NDB là 0.01 %

 Các đài NDB có công suất trên sử dụng tần số 1606,5 kHz và trên nữa thì dung sai tần số là 0,005 %

 Với các đài Locator làm nhiệm vụ kết hợp bổ trợ cho hệ thống ILS

thì tần số làm việc giữa hai đài phải cách nhau một khoảng f và được qui

 Tần số âm tần sử dụng cho đài hiệu có 2 tần số là:

 Sự suy giảm công suất bức xạ hơn 50% dưới mức yêu cầu của tầm phủ danh định

 Không phát tín hiệu đài hiệu

 Hư hỏng trong bản thân của thiết bị giám sát

6 KIỂM TRA ĐÀI:

 Đối với máy phát sử dụng thạch anh thì kiểm tra ít nhất 6 tháng 1 lần, còn đối với máy phát không sử dụng thạch anh thì kiểm tra ít nhất 1 tháng 1 lần.

 Tần số âm tần biến điệu:

 Phải được kiểm tra ít nhất 1 tháng 1 lần, sử dụng một máy phát ầm tần được cân chỉnh với độ chính xác 0,5% hoặc tốt hơn tại tần số được chỉ định để làm nguồn chuẩn

 Cường độ trường của sóng đất:

 Kiểm tra ít nhất 1 tháng 1 lần, thông qua việc đo cường độ trường tại vùng trường xa,

sử dụng 1 thiết bị chỉ báo có khả năng kiểm tra công suất bức xạ của đài NDB

 Độ sâu điều chế:

 Thực hiện ít nhất 3 tháng 1 lần

 Sử dụng một máy hiện sóng có khả năng làm việc tại tần số hoạt động của đài để kiểm tra hệ số điều chế của sóng mang phải ở mức càng gần với 95%

 Sự suy giảm công suất sóng mang khi có tín hiệu điều chế:

 Khi đưa tín hiệu điều chế vào, công suất sóng mang không được vượt quá 1,5 dB

 Việc kiểm tra được thực hiện ít nhất mỗi tháng một lần, sử dụng một máy thu, tại một

vị trí ở xa thích hợp, có bộ loc trung tần sử dụng thạch anh để chỉ báo cường độ trường của máy và có đủ khả năng chọn lọc để loại bỏ các biến tần của tín hiệu âm tần

7 VỊ TRÍ LẮP ĐẶT:

 Khi sử dụng các đài locators để trợ giúp trong hệ thống ILS, các đài locators phải được lắp đặt tại vị trí của đài đánh dấu ngoài và của đài đánh dấu giữa

 Khi sử dụng có một đài locator duy nhất để trợ giúp trong hệ thống ILS, vị trí lắp đài

là tại các đài được đánh dấu ngoài

 Khi các đài locators được sử dụng để trợ giúp trong chế độ tiếp cận cuối trong trườnghợp không có hệ thống ILS, các vị trí lắp đặt đài cũng được lựa chọn như trong trường hợp có hệ thống đài ILS

8 TÍN HIỆU NHẬN DẠNG (Identification)

- Sử dụng mã Morse quốc tế

- Tốc độ 7 từ /1 phút

- Nội dung: Tối đa là 3 từ (chữ hoặc số)

- Thời gian được phép mất Ident: không quá 1 phút

9 HỆ THỐNG ĐIỀU TRA VÀ ĐIỀU KHIỂN (Monitoring)

Tiêu chuẩn tối thiểu của hệ thống kiểm tra và điều khiển của một đài

NDB gồm:

- Công suất: Khi công suất giảm -3dB phải tự chuyển máy (hoặc tắt máy)

- Mất tín hiệu nhận dạng: Phải tự chuyển máy (hoặc tắt máy)

- Hệ thống Monitor có sự cố: Phải tự chuyển máy (hoặc tắt máy)

10 HỆ THỐNG CẤP NGUỒN (Power supply)

Hệ thống cấp nguồn đầy đủ cho một đài NDB gồm 3 dạng theo thứ tự

ưu tiên sau:

- Điện mạng công nghiệp (AC)

- Điện máy nổ (AC)

- Ắc quy (DC)

Khi mất nguồn, thời gian chuyển đổi từ nguồn này sang nguồn khác

tuỳ thuộc vào chức năng của thiết bị (thông thường từ 8" đến20")

Hệ thống chuyển đổi lý tưởng là hệ thống chuyển đổi tự động

11 Anten (Antenna)

Thông thường các đài NDB sử dụng các dạng Anten sau:

- Anten chữ "T"

- Anten chữ "I"

- Anten có hệ số phẩm chất cao - Polestar

Anten được đánh giá qua một tham số gọi là hệ số bức xạ của anten

Hệ số đó được định nghĩa:

Công suất bức xạ ra không gian

Công suất đầu vào của anten

Hệ số bức xạ của Anten phụ thuộc vào công suất đầu vào của Anten

(tức công suất của máy phát) Công suất đầu vào càng lớn đòi hỏi hệ số bức

xạ của Anten càng lớn tức phẩm chất của Anten càng cao

12 TẦM HOẠT ĐỘNG:

Tầm hoạt động tối đa của NDB là 1000Km phụ

thuộc vào 4 yếu tố:

- Phục thuộc vào truyền sóng vào ban ngày hoặc ban đêm

- Truyền sóng trên mặt đất hoặc mặt nước

- Công suất máy phát: nhỏ nhất 20W, lớn nhất là 5KW

- Vĩ tuyến đặt đài

13 ĐÀI HIỆU:

Được phát theo mã luật Morse

Đài hiệu chia làm 2 loại:

- Đài quốc nội: gồm 2 chữ cái

- Đài quốc tế: đài hiệu gồm 3 chữ cái

Chữ đầu tiên X biểu thị đài quốc tế

Chữ thứ hai V tên nước đặt đài

Công suất nhỏ hơn 1kW thì dùng anten hình chữ T

Công suất lơn hơn hoặc bằng 1kW thì dùng anten trụ

2 Nguyên tắc hoạt động:

Dòng điện cao tần từ máy phát truyền tới anten bức xạ ra ngoài

không gian theo mọi hướng

Trang thiết bị đặt trên máy bay

 Máy thu ADF (Automatic Direction Finder): dùng tần số thấp và

trung bình có 3 băng tần số:

- Băng 1 từ 190 - 400KHz

- Băng 2 từ 400 - 800KHz

- Băng 3 từ 800 - 1750KHz

Đi kèm với ADF có 2 loại Anten:

- Anten vô hướng: có 1 sợi dây dài

- Anten định hướng: Anten khung có thể là hình tròn, vuông hoặc

chữ nhật

15 ĐẶC ĐIỂM:

 Ưu điểm: Đài NDB và thiết bị chỉ hướng sử dụng rộng rãi trong nhiều

năm, các thao tác rất quen thuộc với các phi công, hệ thống mặt đất đơn

giản và giá thành rẻ

 Nhược điểm: Đài NDB chịu ảnh hưởng rất mạnh của địa vật, địa

hình và các nhiễu tạp của thời tiết, có trường hợp do ảnh hưởng của máy thu

CHƯƠNG 13: PHÂN TÍCH THIẾT BỊ NDB SA1000

I.GIỚI THIỆU

1.Mô tả tổng quát về máy phat SA1000

 SA1000 là một máy phát AM, có công suất sóng mang điều chỉnh được từ 200w đến 1000w Máy phát dùng công nghệ switching ở các tầng công suất và các khối điều chế,ổn áp, làm cho hệ thống đạt được hiệu suất cao trong một kích thước nhỏ gọn

 Phần kích thích RF gồm một mạch tổng hợp tần số từ 190 đến 535khz, điều khiển bằng thạch anh, một mạch dao động ra 2 tần số âm tần 1020hz hoặc 400hz dùng cho đài hiệu,một bộ tạo mã đài hiệu theo mã Morse có thể được cài đặt bằng công tắc, môt mạch kiểm tra và một mạch xử lý thoại ( tùy chọn)

 Phần công suất của máy phát gồm 4 hệ thống 250w độc lập nhau.Mỗi hệ thống có một bộ lọc ngõ ra, một tầng khuếch đại công suất switching, bộ điều chế/ổn áp

switching Ngõ ra RF của mỗi hệ thống được kết nối lại và cung cấp tín hiệu 1000w đến bộ ghép ante

 Đài NDB gồm 2 máy phát SA1000 và một bộ chuyển đổi tự động đưowjc đặt trong

một tủ máy duy nhất.

2.Đặc tính của máy phát SA1000

 Chất lượng: Thõa mãn các đòi hỏi của ICAO và FCC

 Tần số: 190÷535khz, tổng hợp tần số điều khiển bằng thạch anh,lựa tần số bằng cáchthay đổi công tắc với các bước cách là 500hz Độ ổn định tốt hơn 0,005%( nhiệt độ từ-40ᵒC÷70ᵒC)

 Công suất sóng mang trên tải 50Ω chỉnh được liên tục từ 200w đến 1000w

 Điều chế: Mạch điều chế / ổn áp cung cấp mức điều chế từ 0÷95%.Âm tần 400hzhoặc 1020hz trong may được lựa chọn bằng cách đặt jumper

 Nguồn điện vào: 115/230 VAC ± 10%, 50/60hz 1 pha và 144VDC Công suất tiêuthụ danh định là 1800w với 1000w công suất sóng mang phát ra và điều chế ở mức95%

 Nguồn điện bình: khi sử dụng điện bình vào lúc mất điện, cần phải có 2 loại điện thế144VDC và 24VDC Công suất đòi hỏi cho 144V là 8A và 2,5A cho 24V Công suất

ra giảm khoảng 15% hoặc nhỏ hơn

 Đo đạc: các đồng hồ trên mặt máy sẽ đo công suất ra, công suất sóng dội, điện thếcấp cho tầng công suất, dòng điện công suất, phần trăm biến điệu, mức âm tần ngõvào( khi dùng thoại)

 Đài hiệu: Bộ keyer bằng bán dẫn cung cấp cho 95 công tắc để đặt các khoảng tươngđương Trong mã Morse, một khoảng này chỉnh được từ 63ms đến 1666ms

 Bảo vệ mạch: Các cầu chì riêng biệt được dùng để bảo vệ các mạch AC và DC Mộtmạch sóng dội VSWR vượt quá một giá trị chỉnh trước

 Điều kiện hoat động: Nhiệt độ từ -50ᵒC÷ +70ᵒC, độ ẩm từ 0÷100%

 Kiểm tra giám sát: máy phát sẽ ngưng hoạt động khi bị mất đài hiệu, điều chế xuốngthấp hơn mức chỉnh trước, tone đài hiệu bị dính, công suất xuống thấp hơn mức chỉnhtrước, sóng phản xạ tăng lên hơn mức đã chỉnh trước Với hệ thống có máy dự phòng,tín hiệu ngưng máy sẽ khởi động máy dự phòng làm việc

 Ngõ vào ( tùy chọn ): Cân bằng, 600Ω±20%, -17dbm, dòng DC không vượt quá mức3mADC

3.Mô tả tổng quát bộ ghép anten PC-1kilo

 Bộ ghép anten dùng để ghép công suất ra của máy phát có trở kháng 50Ω với antenhoặc chữ T,hoặc anten trụ

 Bộ ghép gồm có một biến thế phối hợp trở kháng, một cuộn dây lớn có các đầu ra vớimột vòng điều chỉnh cộng hưởng quay được do mạch tự động điều chỉnh cộng hưởngđiều khiển bằng motor hoặc quay bằng tay

 Bộ ghép được lắp đặt trong một hộp bằng nhôm, có bảo vệ tác động của thời tiết vàđược thiết kế để lắp đặt ngoài trời

4.Đặc tính bộ ghép anten PC-1 Kilo

 Trở kháng vào :50Ω

Trở kháng tải: 2Ω÷25Ω điện trở,700pF÷1500pF điện dung

Tần số: 190KHZ ÷535KHZ với tải 700pF ÷1500pF

Công suất RF ngõ vào: 2000W trung bình,4000w đỉnh

Đồng hồ đo: dùng anten, công suất sóng dội, một đồng hồ công tắc 4 vị trí: OFF,côngsuất sóng dội, 0-20A,0-10A

 Cộng hưởng: Cuộn dây lớn với các đầu chọn thô, các đầu chọn tinh và một vòngchỉnh cộng hưởng quay được Các đầu chọn thô và chọn tinh được lựa chọn bằng cácmối hàn phía sau bảng thao tác Hệ thống tự động điều chỉnh sẽ điều khiển vòng cộnghưởng đến vị trí cộng hưởng chính xác

 Điều kiện làm việc : Nhiệt độ từ -50ᵒC ÷70ᵒC, độ ẩm lên đến 95%,độ cao lên đến4000m Bộ ghép anten được thiết kế để lắp đặt ngoài trời

 Nguồn điện vào: 12VDC, 50mA,do máy phát cung cấp hoặc 110/220VAC( tùy chọn)khi dùng với các máy phát khác

Kích thước: dài 120cm,đường kính 76cm

5.Mô tả tổng quát về bộ chuyển đổi SA

 Bộ chuyển đổi tự động sẽ tự động chuyển hoạt động của máy phát chính sang máyphát dự phòng nếu công suất RF xuống thấp hơn giá trị đặt trước, hoặc mức điều chếxuống thấp hơn mức định trước, hoặc tone đài bị mất, bị dính hoặc công suất sóngdội cao hơn mức định trước

6.Đặc tính bộ chuyển đổi tự động SA

 Nhiệm vụ điều khiển : tắt mở hệ thống:

PRIMARY: máy phát nào được chọn là máy chính

SECONDARY: máy phát chính bị hỏng,máy phát phụ đang hoạt động

FAIL: Cả hai máy phát hỏng, một tiếp điểm relay được cung cấp ở sau bảng I/O

Điều kiện làm việc: nhiêt độ từ -40ᵒC ÷+70ᵒC, độ ẩm từ 0÷100%

 Bảo vệ mạch: Các cầu chì AC,DC, các ngõ vào logic được cách ly bởi các trở khángnối tiếp và các diode kẹp

II.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

1.Mô tả chức năng các khối trong SA1000

 Bộ tổng hợp tần số: tín hiệu RF được tạo ra trên card KWOSTN bằng một mạch daođộng LC điều khiển được bằng điện áp, hoạt động ở tần số gấp đôi tần số hoạt động.Tín hiệu này sau đó được chia để tạo ra tín hiệu 1KHZ đưa đến một mạch vòng khóapha PLL để so sánh với tín hiệu 1KHZ chuẩn tạo ra từ dao động thạch anh 4096MHZchia xuống tầng lái RF: sóng vuông ở tần số hoạt động từ card tổng hợp tần số được đệmvới một cổng đảo trên card chính bộ kích thích trước khi đưa đến ngõ vào của tầngkhuếch đại công suất

 Âm tần đài hiệu: Card tạo âm tần đài hiệu tạo ra 2 tín hiệu âm tần 400hz và1020hz.Một trong hai tín hiệu này được lựa chọn và đưa qua một cổng do mạch tạođài hiệu kiểm soát, một cổng do mạch âm tần kiểm soát và nút chỉnh Modulaion levelcontrol trên mặt máy kiểm soát

 Bộ tạo đài hiệu: Gồm một mã hóa đài hiệu và 1 hoặc 2 card than ghi dịch mã hóa tùythuộc vào chiều dài đài hiệu Card mã hóa đài hiệu dịch các bits mã hóa được chứatrong card thanh gi dịch mã hóa đến cổng cho phép âm tần qua bằng xung nhịp8MHz điều chỉnh được

 Phần thoại(tùy chon): khi có yêu cầu sử dụng thoại NDB, nó sẽ được xử lý trên card

âm tần

 Tầng lái điều chế:Các tín hiệu đài hiệu, một mức DC, và thoại được cộng lại ,đệm vàđiều chỉnh mức trên card chính bộ kích thích trước khi đưa đến ngõ vào tầng điều

 Tầng điều chế: tín hiệu tổng hợp từ tầng điều chế sẽ được đưa vào một mạch điềuchế độ rộng xung để tạo ra một chuỗi xung 120÷160KHz với các độ rộng xung tươngứng với điện áp ngõ vào Những xung này sẽ điều khiển một mạch ổn áp switchingtạo điện áp điều chế cho tầng công suất

 Tầng điều chế GPS (tùy chọn): đối với hệ thống NDB có nhiệm vụ phát ra tín hiệusửa sai DGPS, người ta sẽ sử dụng card giao tiếp điều chế GPS thay cho card tổnghợp tần số KWOSYN

 Khuếch đại công suất: Các bộ khuếch đại công suất loại switching toàn cầu sẽ khuếchđại tín hiệu RF và cung cấp tín hiệu đã điều chế biên độ đến các khối lọc

 Mạch lọc: Các khối lọc bao gồm tần số 190 ÷535KHz trong 5 băng.Các băng đượclựa chọn bằng các jumper

 Kiểm tra: tín hiệu ngõ ra của bộ lọc được đưa qua card KWRF để đến ngõ ra RF50Ω

Nguồn cấp điện: Nguồn cấp cho máy phát có thể được cung cấp từ 115/230VAC hoặc24VDC và 144VDC hoặc cả hai

Bộ nạp bình(tùy chọn): Hệ thống nạp sẽ tự động nạp bình theo 2 cách,nạp nhanh và nạpchậm tùy thuộc vào điều kiện của bình.Mạch vệ sẽ bảo đảm bình không nạp hoặc xả quámức an toàn

2.Mô tả nhiệm vụ của hệ thống chuyển đổi tự động SA:

 Hệ thống máy phát đôi gồm có 2 máy phát giống nhau, hoạt động độc lập và một bộchuyển đôit tự động.Bình thường, bộ chuyển đổi cung cấp các kết nối tín hiệu vànguồn điện đến 1 trong hai máy phát

 Bất cứ máy phát nào cũng có thể là máy phát tùy thuộc vào công tắc chọn trên mặtmáy Máy phát chính được gọi là PRIMARY Khi xảy ra hỏng hóc trên máy phátchính do card kiểm tra trong máy đó phát hiện ,nó sẽ ra lệnh ngưng máy Bộ chuyểnđổi sẽ phát hiện ra tình trạng này và xử lý chuyển đổi bắt đầu card logic tự độngchuyển đổi tự động đầu tiên sẽ ngưng cấp điện cho relay cấp điện đến máy phát chính(PRIMARY)

 Sau một khoảng chờ ngắn, các ghép nối đến bộ ghép anten sẽ được chuyển sang máyphát phụ (SECONDARY) Sau một khoảng chờ ngắn nữa, relay tiếp điện cho máyphát phụ sẽ được cấp điện hoạt động của máy phát phụ sẽ do card kiểm tra trongmáy phát phụ giám sát, đến khi phát hiện ra lỗi trong máy phát phụ hoặc đến khi cómột lệnh reset trở lại máy phát chính bằng cách ấn nút reset trên bộ chuyển đổi.

 Trạng thái của máy phát đôi được thể hiện bằng 3 đèn led trước mặt máy và mộtrelay báo đông Đèn xanh báo máy phát chính đang hoạt động, đèn vàng báo máyphát phụ đang hoạt động( có đổi máy từ máy chình sang máy phụ ), đèn đỏ báo máyphát phụ bi hỏng relay báo động hỏng máy sẽ nhã khi đèn led đỏ báo hỏng sang

 Nguồn điện cung cấp cho bộ chuyển đổi có thể là AC hoặc DC Chọn lựa điện áp AChoạt động bằng cách thay đổi jumper đặt tại card điều khiển chuyển đổi bên trongmặt trước máy (5A1)

 Công tắc nguồn hệ thống được đặt trước máy hoạt động như công tắc cấp điện chínhcho hệ thống máy phát đôi bằng cách điều khiển nguồn đến các relay cấp điện vàlogic chuyển đổi Công tắc Normal/Tét đặt trên bảng điều khiển của hệ thống chuyểnđổi (5A1) sẽ đưa điện và nối tải giả đến máy phát phụ Điều này cho phép máy phátphụ test với tải giả 50Ω gắn bên ngoài tủ máy

4(III) Phân tích chi tiết mạch chuyển đổi tự động.

4.1.Mạch điều khiển chuyển đổi tự động.

 Xem hình 13-17 giáo trình Mạch này hoạt động như bộ nguồn và giao tiếp giữamạch logic chuyển đổi tự động với các relay điều khiển.T1 và C1 đổi điện áp115VAC hoặc 230 VAC sang 24VDC hoặc 48VDC tùy thuộc vào cấu hình cácjumper Điện áp DC cấp điện cho mạch logic chuyển đổi tự động và cung cấp nguồn(CTRL+V)

 Đèn báo DS1,DS2,DS3 chỉ báo trạng thái của hệ thống :DS1 chỉ máy chính hoạtđộng,DS2 chỉ máy chính hỏng, máy phụ hoạt động, DS3 chỉ cả máy chính cả máyphụ hỏng

 Công tắc S1-S5 có các nhiệm vụ sau:

S1- Mở điện toàn máy SYSTEM POWER ON/OFF

S2- Mở điện máy phát TRANMISTTER POWER ON/OFF: cho phép mạch logic tựđộng chuyển đổi làm việc.

S3- Lựa chọn máy phát chính là máy phát 1 hoặc máy 2

S4- RESET: reset hệ thống về lại máy phát chính

S5- TEST/NORMAL: ở NORMAL, chỉ một máy phát hoạt động và ngõ ra của máy phátđược nối đến bộ ghép anten Ở chế độ TEST, máy phát phụ được hoạt động trên tải giả

4.2.Mạch logic tự động chuyển đổi.

 Xem hình 13-18 Tùy thuộc vào khi mới mở máy hoặc reset trở về máy chính, hệthống sẽ bắt đầu một chu kỳ hoạt động như sau: tháo điện ra khỏi máy phát phụ,đóngrelay anten vào máy phát chính,cuối cùng là cấp điện vào máy phát chính Điều nàythực hiện qua logic trong mạch chuyển đổi tự động chân 3 của U2 ở mức 0V khi bắtđầu, khiến cho chân 1 của U3 lên mức 1(5V) U3 là môt vi mạch đặc biệt dùng để tạomột khoảng trễ cố định Sau 0.6 giây,tín hiệu logic đưa vào chân 1 của U3 sẽ xuấthiện trên các chân 12,13 của U3

3 Phân tích mạch chi tiết máy phát SA1000

3.1 Mạch tổng hợp tần số KWOSYN

 Sơ đồ nguyên lý hình 13-1 (tài liệu tr 254) Transistor Q1và mạch kết hợp của nó hình thành một mạch dao động 3 điểm điện dung COLPITTS với tần số thay đổi được từ 2 lần 190KHz đến 2 lần 535KHz

 Nếu dùng cả hai cuộn dây L1 và L2 tần số có thể chỉnh được từ 2 lần 190KHz đến 2 lần 320KHz Nếu chỉ dùng cuộn dây L1, tần số có thể chỉnh được từ 2 lần 320KHz

đến 2 lần 535KHz tùy thuộc vào điện áp điều khiển từ chân 9 và chân 13 của IC mạch khóa pha PLL U2 và việc điều chỉnh các cuộn dây L1, L2.

 Tần số hoạt động mong muốn được chọn bằng 3 công tắc S2, S3, S4 Nối J1 sẽ cộng thêm 0,5KHz vào tần số hoạt động đã chọn trên S2, S3, S4, làm cho bộ chia U4 sẽ chia 2 lần tần số hoạt động, tạo ra tín hiệu 1KHz ở ngõ ra chân 23 U1 chia tín hiệu 4.096MHz dao động bằng thạch anh với hệ số chia 4096 để tạo ra tín hiệu chuẩn 1KHz ở ngõ ra chân 1

 Những tín hiệu 1KHz này được đưa vào IC khóa pha PLL U2 để so sánh và khóa pha

2 tín hiệu này bằng cách thay đổi điện áp ra tại chân 9 và 13 để điều khiển diode biến dung CR1 Tín hiệu dao động được U3 chia hai và tạo ra sóng vuông ở ngõ ra có tần

số bằng với tần số hoạt động được lựa chọn trên các công tắc S2, S3, S4 Tín hiệu này được đưa ra chân số 7 của card để đến tầng lái RF

 Kiểm tra tín hiệu này tại điểm thử TP1 TP2 dùng để kiểm tra điện áp điều khiển, nằm trong khoảng từ 1- 8V Q3 và Q4 điều khiển đèn LED DS1, sáng khi PLL ở trạng thái khóa

3.2 Tầng lái RF

Là một cổng đảo trên mạch chính khối kích thích Sóng vuông RF đã được khuếch đại đệm, được đưa lên tầng khuếch đại công suất switching ở chân 1

3.3 Âm tần đài hiệu

 Hình 13-2 (tài liệu tr 255) Dùng để tạo tín hiệu âm tần dùng cho đài hiệu và mức DCcung cấp cho mạch lái điều chế để điều khiển điện áp điều chế U1D và mạch kết hợptạo ra tín hiệu 400Hz hoặc 1020Hz tùy thuộc vào vị trí của jumper U1A và mạch kết hợp tạo thành bộ lọc tích cực 1020Hz, U1C và mạch kết hợp tạo thành bộ lọc tích cực400Hz

 Tần số âm tần đã lựa chọn được đưa đến cổng U2A được điều khiển bởi tín hiệu squelch trong trường hợp có sử dụng thoại Nếu không sử dụng thoại, chân 13 của U2

sẽ ở mức cao 12V vì không nối jumper, sẽ mở cổng cho tín hiệu âm tần đi qua

Trường hợp có sử dụng thoại đồng thời với đài hiệu, khi có tín hiệu thoại, cổng sẽ đóng do tín hiệu sequelch điều khiển, tín hiệu âm tần đi qua R11 thay vì cổng do đó

biên độ bị suy giảm.

 Tín hiệu âm tần đài hiệu từ cổng U2A được đưa đến cổng U2B, được điều khiển bằngtín hiệu tạo đài hiệu

3.4 Mạch thoại

 Hình 13-3 Ngõ vào mạch thoại 600  cân bằng được đưa đến bộ suy giảm S1, R47, R48, R49 cho phép lựa chọn tín hiệu ngõ vào hoạt động ở mức cao hay thấp tín hiệu sau đó được ghép qua biến thế và bộ lọc thông cao C1, R2, C2 và biến trở điều chỉnh mức R6 đến tầng khuếch đại U1A và cổng squelch U3

 Ngõ ra U1A cung cấp tín hiệu cho mạch đo đồng hồ U1B và mạch điều khiển

squelch U1C và U1D Với R6 và công tắc S1 được chỉnh ở mức độ nhạy cao nhất, điện áp logic ở chân 7 U1D sẽ ở mức 1 khi mức tín hiệu vào lên đến -28dBm Mức điện áp logic ở chân 7 làm cổng squelch U3 đóng và đưa tín hiệu thoại đến mạch AGC gồm U2A, Q1, Q2, Q3 Q1 hoạt động như một điện trở thay đổi với ngõ vào của U2A

 Điện trở này được kiểm soát bởi mức tín hiệu hồi tiếp từ chân 1 của U2A Khi mức tín hiệu tăng lên, điện áp trên Q1 giảm, điện trở giảm, giảm mức tín hiệu thoại đến ngõ vào chân 3 của U2A, giữ mức ra thoại ổn định Công tắc S2 sẽ cấm AGC nếu muốn

 Ngõ ra thoại của U2A được khuếch đại bởi U2C, đưa vào mạch cắt đối xứng CR7, CR8 để ngăn ngừa điều chế quá mức R44 chỉnh mức cắt Tín hiệu sau đó được khuếch đại và lọc cho U2D và U2B, điều chỉnh được bằng R20, đưa ra khỏi mạch bằng chân 9 Đối với các ứng dụng đặc biệt, tín hiệu thoại có thể đưa ra một mạch lọcđặc biệt và các mạch sửa dạng sóng trên một card khác ở ngoài nối với mạch bằng các chân 7 và 9

 Tín hiệu squelch ở chân 13 được dùng để khiểm soát việc tự động suy giảm âm tần đài hiệu khi có đồng thời điều chế tín hiệu thoại và âm tần đài hiệu

 Định thì để trở về điều chế đài hiệu mức cao có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi giá trị của R34 như bảng:

Thời gian Giá trị Ghi chú

3.6 Mạch tạo đài hiệu

 Gồm một card mã hóa đài hiệu và một hay nhiều card thanh ghi dịch Mỗi card thanh ghi dịch được lập trình bằng các công tắc dip, mỗi công tắc ở vị trí ON tương ứng vớimột tiếng tít có thời gian điều chỉnh được từ 60ms đến 200ms

 Các kí tự chuẩn là:

1 tít = 1 bit, 1 te = 3 bits,

1 khoảng trống giữa các kí tự = 3 bits,

1 khoảng trống của nguyên đài hiệu = 5 bits

Một card thanh ghi dịch có thể lưu trữ 47 bits

Mã hóa đài hiệu

 Hình 13-5 U1D, U1E, R3, R4, R5, C1 tạo thành một mạch dao động sóng vuông, tần

số điều chỉnh được trong khoảng 6- 18KHz Tín hiệu đồng hồ này đưa đến card ghi dịch và đến ngõ vào xung nhịp của thanh ghi U2 U2 nhận tín hiệu đài hiệu ở dạng nối tiếp từ card ghi dịch sau khi qua cổng đảo U1A

 Trường hợp 4 bit liên tiếp của đài hiệu là 0, ngỏ ra song song của U2 đều là 1, cổng U3 kích thích mạch dao động đơn ổn U4 tạo ra một xung xóa cho U2 và đưa đến cardghi dịch một lệnh nạp lại

 Tín hiệu đài hiệu ở dạng nối tiếp từ card ghi dịch, đi qua các cổng đảo U1A, U1B đưa

ra khỏi card bằng chân số 9, cung cấp tín hiệu mở cổng âm tần đài hiệu trên mạch cung cấp âm tần đài hiệu Một phần ngõ ra của U1B được dùng để điều khiển LED DS1

Card ghi dịch

 Đài hiệu được nạp vào thông qua các công tắc U2 đến U6, bắt đầu ở U6 và theo chiềuđến U1 Công tắc số 1 của U6 luôn ở mức 0 Nếu không dùng hết công tắc, 4 công tắc kế tiếp ở mức cuối cùng phải để mức 0 Khi một lệnh nạp/ dịch nhận được từ card

mã hóa, thông tin lưu trữ trên các công tắc được dịch chuyển nối tiếp đến chân 2 của card ghi dịch và chân 2 của card mã hóa Cuối chu kì đài hiệu, U2 trên card mã hóa phát hiện 4 bit 0 liên tiếp và một chu kì mới được lặp lại

 Mức 0 được nạp vào chân 10 của U13 mỗi khi một bit được dịch qua Trường hợp sử dụng 2 card ghi dịch, ngõ ra các card thứ 2 (chân 2) được nối đến chân mở rộng (chân 22) của card thứ nhất

3.7 Tầng điều chế (DMOD)

 Tín hiệu tổng hợp từ tầng lái điều chế được đưa vào chân 10 của U1C trên card DMOD Ngõ ra của U1C được nối đến ngõ vào so sánh của IC điều chế độ rộng xungU2 Ngõ và còn lại ở chân 7 là một tín hiệu răng cưa được tạo ra trong U2 và hoạt động ở tần số xác định bởi R13, R14, C7 (danh định là 150KHz)

 Các ngõ ra ở chân 11 và 14 là những xung với độ rộng tương ứng với điện áp vào ở chân 9 R14 sẽ được tháo bỏ khi tần số hoạt động là bội tần của của tần số này Các xung ra từ hai ngõ ra sẽ được gửi ra luân phiên để mỗi ngõ ra hoạt động ở tần số khoảng 75 KHz với chu kì làm việc tối đa là 50%

 Mỗi ngõ ra được đưa đến các mạch lái điện áp cao riêng biệt U3 và U4, có nhiệm vụ đưa các xung từ cực cổng vào cực nguồn của Q1 và Q2 ngược với điện áp tại cực nguồn

 Q1 và Q2 được nối song song chỉ có thể được mở luân phiên nhau một khoảng thời gian chết ngắn giữa các xung được U2 phát ra để Q1 và Q2 không bao giờ làm việc trùng nhau

 Các cực máng của Q1 và Q2 được nối đến nguồn 170VDC nếu do nguồn AC cung cấp và 144VDC nếu do bình cung cấp điện áp tại cực nguồn của Q1 và Q2 là 1 chuỗixung 150KHz, biên độ 170V, chu kì nhiệm vụ từ 0 đến gần 100% Độ rộng xung này tương ứng với điện áp vào tại chân 9 của U2

 Q1, Q2, CR4, L2, C15 hình thành mạch ổn áp switching hạ áp L1 cản bớt tín hiệu

tần số switching Ngõ ra ngang qua C15 tương ứng tuyến tính với điện áp ở chân 9 của U2 Hồi tiếp được thực hiện qua R16, R17, C10 để giảm méo âm tần.

 Khi hoạt động bình thường, điện áp ra là một chiều, 60V khi không có điều chế, gấp đôi điện áp đỉnh trong trường hợp điều chế 100% Chân 11 của U3 và U4 là ngõ vào shutdown được dùng để tắt điện áp PA với công tắc RF ON/OFF hoặc tín hiệu ra lệnh shutdown nhận được từ card điều khiển giám sát Mức 1 ở chân này sẽ cấm IC

3.8 Khuếch đại công suất swiching (SPA)

 Điện áp ra từ tầng điều chế được đưa vào các transistor FET Q2, Q4, Q7, Q8 khuếch đại switching để cung cấp việc điều chế biên độ mức cao

 Ngõ vào RF cho tầng khuếch đại công suất switching gồm có một sóng vuông ở mức TTL hoạt động ở tần số đã chọn lựa trên card tổng hợp tần số Tín hiệu này được đệmbởi U1 và đặt vào các cặp transitor khuếch đại bổ phụ Q1, Q3 và Q5, Q6

 Mỗi cặp transistor này luân phiên dẫn ở các nửa chu kì của tín hiệu RF, tạo ra dạng sóng vuông trên các cuộn dây sơ cấp T1, T2 Tín hiệu trên T2 và T1 ngược pha nhau

1800 để ngăn ngừa các cặp transitor Q2 và Q8, Q4 và Q7 dẫn cùng lúc Ngõ ra dạng sóng vuông được đặt vào T3, được phối hợp trở kháng với ngõ vào 50  của mạch lọc

 Điện áp PA và dòng điện PA lấy mẫu từ tầng khuếch đại công suất được đưa đến mạch AMTR, tùy vào công tắc chọn lựa, sẽ được nối đến đồng hồ đo trên mặt máy

3.10 Mạch kiểm tra

 Tín hiệu RF ra từ các mạch kết hợp/ lọc được đưa đến mạch KWRF đến ngõ ra máy

phát Công suất phát và công suất sóng dội được lấy mẫu bằng T1, T2, C1, C2, R1, tách sóng và đưa đến mạch MONITOR CTRL và mạch AMTR1 Một mẫu điện áp cũng được lấy trên R6 để đo phần trăm điều chế

 Tín hiệu công suất sóng dội từ mạch KWRF được đưa vào chân 2 của bộ so sánh U5 trên mạch MONITOR CTRL, so sánh với một điện áp chỉnh được ở chân 3 Nếu tín hiệu công suất sóng dội lớn hơn điện áp chỉnh trước này, chân 7 lên mức cao, đặt mạch chốt U3A lên 1, đưa tín hiệu mức cao đến một trong các ngõ vào cổng NOR U4A, tạo ra một tín hiệu tắt máy ở ngõ ra của mạch

 Reset bằng cách chập mass chân 18 của mạch MONITOR sẽ đặt mức cao đến chân reset của U3B và U3C, reset ngõ ra của U3B và U3C về 0 nếu ngõ vào là 0.Nếu dòng

RF hoặc phần trăm điều chế giảm dưới mức định trước bởi R6 và R22, TP3 sẽ được giữ ở mức +0,5V và 6V tương ứng, cho phép C6 nạp điện qua R12, R13 kích

transitor UJT Q2 sau thời gian trì hoãn 25 giây

 Nếu đài hiệu bị dính, C5 được nạp điện, Q1 không dẫn, gây ra cùng kết quả như trên Xung trên R15 đặt mạch chốt U3C lên cao, phát ra một tín hiệu ngưng máy ở ngõ ra của mạch

 Công tắc MONITOR ở vị trí ENBL, tín hiệu ngưng máy sẽ được đưa đến khối

DMOD, tắt điện áp cao cung cấp cho tầng công suất Ở vị trí DSBL, ngõ vào ngưng máy của khối DMOD được nối đất, cấm chức năng làm ngưng máy RF OFF tác động bằng việc đưa 12V vào đường ngưng máy của khối DMOD, tương tự như lệnh ngưng máy

 RF ON tháo bỏ 12V ra khỏi đường ngưng máy và nối nó đến ngõ ra điều khiển ngừng máy của mạch MONITOR

Tín hiệu ngừng máy ở TP3 được xử lý qua U6, U7, U8 và được dùng để điều khiển đèn LED ở trước mặt máy, báo tình trạng ngừng máy

3.11 Mạch tách bỏ các khối công suất (MDC)

 Kiểm tra mức điện áp ngang qua cầu chì của khối điều chế và cầu chì của tầng

khuếch đại công suất switching Mỗi nhóm RF có mạch tách bỏ riêng, liên tục kiểm tra trạng thái của các cầu chì

 Khi hoạt động bình thường, sẽ không có điện áp trên các cầu chì, cực B của Q1 và Q2 được nối đất qua các điện trở R1 và R3 tương ứng Nếu các cầu chì bị đứt, điện

áp sẽ được phát hiện, Q1, Q2 dẫn

 Các diode zener CR5, CR10 giữ điện áp ổn định ở mức 24V để đóng các relay trên khối kết hợp/ lọc ở phần kích thích của máy phát LED chỉ trạng thái công suất PA STATUS sáng, báo nhóm RF hỏng Hoạt động này tháo bỏ RF hỏng ra khỏi ngõ ra

RF cuối cùng của máy phát

3.12 Nguồn điện

 Biến thế nguồn được lắp dưới đáy của tủ máy, cấp các mức 115VAC (HVAC) và 18 VAC (LVAC) đến các mạch nắn và lọc khác nhau cho các khối khuếch đại RF250W.HVAC cũng được cung cấp cũng được cung cấp cho mạch nguồn của khối kích thích Điện vào 115 hoặc 230VAC cung cấp cho biến thế qua các cầu chì ở mặt trướcmáy và các relay điều khiển

 Hình 13-15 HVAC được nối đến cầu nắn điện CR4 Ngõ ra 170VDC danh định được lọc bằng các tụ C3 và C4 và đưa đến ngõ vào HVIN trên mạch điều chế

DMOD Relay K1 nối R1 đến bộ nguồn để xả điện trên C3, C4 khi tắt điện ngõ vào 144VDC được dùng khi sử dụng bình

 LVAC được nối đến cầu nắn điện kết hợp với U1 trên mạch cấp điện cho tầng kích thích Ngõ ra DC được nối đến mạch ổn áp 12V ngõ vào 24VDC được dùng khi sử dụng bình

 LVAC được nối đến cầu nắn điện trên các mạch cấp điện PA ngõ ra DC được lọc và

ổn áp ở 12V, đưa đến các mạch điện áp thấp trên khối điều chế và công suất Điện áp 24VDC từ bên ngoài cũng có thể cung cấp cho các mạch hạ thế này

 Nguồn điện bình 24VDC và 144VDC nếu sử dụng sẽ tự động cung cấp điện cho máy phát trong trường hợp mất điện AC Lúc này công suất RF ra giảm khoảng 15% so với khi dùng điện AC

 Mạch bảo vệ bình sẽ ngắt bình ra khỏi mạch khi điện áp giảm xuống thấp hơn 20% trị số danh định

III.Nguyên lý hoạt động bộ ghép anten

1.Mô tả nhiệm vụ của PC-1 KILO

Hình 1:Sơ đồ bộ ghép nối Anten

1.1 Biến thế phối hợp trở kháng

Biến thế này dung để phối hợp trở kháng ngõ ra của máy phát là 50 Ohm với bất kì trởi kháng nào tỏng khoảng từ 5 đến 25 Ohm.Sự phối hợp trở kháng được lựa chọn bằng 11 chấu chọn vị trí trên cuộn thứ cấp của máy biến thế

1.2 Bộ cộng hưởng

Bộ cộng hưởng là sợi dây 92 vòng có các chấu dùng cho việc chỉnh thô và vòng cộnghưởng quay được dung cho tinh chỉnh.phạm vi điều hưởng từ 25H đến 1mH đủ để điều hưởng Anten trong dải tần 190 tới 535KHz

2.Phân tích mạch chi tiết PC-1KILO

Hình 2:Sơ đồ bộ ghép anten PC-1KILO

2.1 Biến thế phối hợp trở kháng

Là máy biến áp hai dây quấn lõi Feralit.Dây quán thứ cấp có 11 đầu và được thiết kế để biến đổi tải thứ cấp giữa 2 và 25 Ohm tới trở kháng vào 50Ohm.Lựa chọn đầu được thực hiện bằng khóa ở mặt trước.Máy biến áp lõi không khí nối với đầu thế thấp của thứ cấp máy biến áp,lấy mẫu dòng điện Anten để cung cấp tín hiệu cho dụng cụ đo dòng Anten

2.2 Bộ cộng hưởng

 Đó là cuộn dây 92 vòng có ghép biến áp vòng ngắn mạch có thể quay bằng tay hoặc động cơ.20 vòng dưới cứ 2 vòng có 1 dầu dung để tinh chỉnh.72 vòng trên Có 9 chấu

để sơ chỉnh.Việc lựa chọn các chấu bằng cách hàn đằng sau một bảng có thể mở ra được

 Hệ thống tự điều hưởng quay tự động vòng điều hướng theo chiều quay hệ thống Anten.Nếu các vòng chọn đúng vòng sẽ dừng khi hệ thống quay và thay đổi một cách

tự động

 Nếu chọn đầu không đúng vòng điều hướng sẽ quay tới giới hạn MAX hoặc MIN và chỉ thị LED sẽ báo them vào hoặc bớt điện cảm đi.Núm quay bằng tay vòng điều hướng cũng có mặt ở trước bộ ghép anten

 Vòng quay có thể thay đổi 5% điện cảm tùy theo sự phối hợp các đàu.Điện cảm cực đại sẽ lớn hơn 1mH và nhỏ nhât là 25H

 Khi đó các mạch logic sẽ tác động motor quay theo chiều đúng để tải trở về là điện trở.Mạch điều khiển motor cũng ngăn ngừa không điều chỉnh các trường hợp tín hiệu vào yếu,lúc phát đài hoặc khi công tắc S1 setup/run đang đặt vị trí setup

<Xem hình 13.22-giáo trình>

 Dòng điện RF từ máy phát điq ua T1 của mạch điều khiển motor.Các mạch khuếch đại hạn chế U1,U2 khuếch đại và biến đổi thành sóng vuông các tín hiệu điện áp và dòng điện,sau đó đưa đến U3 để kiểm tra biên độ của sự chênh lệch pha giữa tín hiệu dòng điện và điện áp.Ngõ ra U3,chân 11 được lọc bằng R12 và C10 tạo ra điện áp

một chiều TP1(màu nâu) tương úng với sự sai biệt pha.

 Điện áp DC được so sánh với một điện áp chuẩn tại TP2(màu đỏ) bằng mạch so sánh U5.Điện áp này chỉnh được bằng R16.Khi điện áp tại Tp1 dương hơn điện áp tại Tp2,ngõ ra U5,chân 7,thay đỏi từ 0V lên 12V,chỉ ra đã vượt điều kiện cộng hưởng

 Giới hạn dung sai được chỉnh bằng R16 để phù hợp với các loại anten và tần số làm việc khác nhau.CÁc ngõ ra của U3 chaan3,4 được so sánh bởi D F-Flop U4 để xác định tín hiệu dòng điện sớm pha so với tín hiệu dòng điện,lúc mà anten được chỉnh đến phía điện cảm của mạch cộng hưởng,ngõ vào chân 2 của U4 trở lên dương trước khi có cạnh lên của xung clock ở chân 3

 Khi có cạnh lên của xung clock ,ngõ ra Q chân 5 của U4 được chốt cùng trạng thái như ngõ vào chân 2 U4 ở mức 1(12V),cho biết anten mang tính điện cảm.Điều kiện này cũng được chỉ báo trên đèn LED DS1

 Khi ngõ ra chân 7 U5 thay đổi từ 0V tới 12V,báo lệch cộng hưởng,trạng thái của anten được chốt vào U4 chân 9 qua mức của U7 sẽ xác định chiều quay của

Motor.Ngõ ra U5 chân 7 của chốt mạch Flip-Flop trong U6 báo trạng thái chạy motor

ở mức 0 ở chân 3 U6

 Nếu công tắc S1 setup/run ở vị trí run,nếu các tín hiệu vào đủ lớn để kích Q1,và nếu không đài hiệu vào thời điểm đó để kích Q3,motor sẽ hoạt động với 12V ở U7 chân 10,và 0V ở U7 chân 6

 Đèn Led DS2 sẽ sang,motor sẽ quay để giảm điện cảm của T3.Motor típ tục quay chotới khi các mức tín hiệu ở chân 8 và 9 của U3 khác nhau ,chỉ làm bằng anten đã được chỉnh từ điều kiện điện cảm sang điện dung.Motor dừng lại với Flip-Flop U6 được reset cho đên khi điều kiện lệch cộng hưởng lại được phát hiện

2.4 Đồng hồ đo dòng Anten

Tín hiệu RF từ biến thế lấy mẫu dòng điện được đưa qua R1 tách sóng vào lọc bằng CR1,R2,C1.Tín hiệu một chiều này được định chuẩn và đọc trên đồng hồ 1mA ở mức 0-20A và 0-10A.Chỉ Báo công suất sóng dội được thiết kế trong bộ ghép để đọc từ xa

IV.Anten

Tầm xa của mốc VT và Anten phụ thuộc vào nhiều biến và không thể đảm bảo được.Có

thể tính toán cường độ trường nếu biết điện dẫn của đất ,nhưng cường độ trường cần thiếtphụ thuộc vào tạp âm nên của môi trường,địa điểm.

1.Anten chứ T đối xứng

 Anten đối xứng hình T thích hợp đối với viejc sử dụng 500 đến 1000W nếu đủ đất xây dựng.Anten loại này đòi hỏi 1 diện tích đất vào khoảng 46m122m đối với chiều cao anten 18m, và 46152m với anten cao 36m

 Anten chữ T đối xứng chuẩn gồm 2 cột cao 60 feet(18m) đặt cách nhau

300feet(100m) ,thành phần bức xạ đứng cao 55feet(16m) và 2 day dài 280feet(85m) nằm nang trên đỉnh.Điện dung ngõ vào thay đổi trong khoảng 840pF ở tần số 190Khz

và lên đến 1150pF ở 535Khz.Chiều cao hiệu dụng vào khoảng 49feet(15m)

 Điện trở ngõ vào gồm điện trở bức xạ và điện trở tiêu hao.Điện trở bức xạ thay đổi trong khoảng 0,14Ohm ở 190Khz đến 1,13Ohm ở 535Khz.Điện trở tiêu hao tùy thuộc vào nhiều điều kiện mà nhà sản xuất không lường được,thông thường là từ 2 đến 5 Ohm

 Tầm hoạt động phụ thuộc vào cường độ trường,điều kiện đất và công suất bức

xạ.Công suất bức xạ tăng theo tần số tuy nhiên mất mát truyền sóng do ảnh hưởng mặt đất giảm theo tần số

2.Anten trụ

 Anten tru được dùng ở những nơi không đủ đất làm anten chữ T.Một số nhánh nằm ngang trên đỉnh anten tru được gắn thêm nhằm mục đích:giảm điện kháng ngõ vào dẫn đến giảm điện áp trên anten và tăng độ cao hiệu dụng.Anten trụ về mặt điện kém hơn anten chữ T với cùng độ cao vì bị giảm tải trên đỉnh

 Sự bức xạ do dòng điện chạy trên thành phần nằm ngang trên đỉnh anten bị trừ đi sự bức xạ dòng điện trên thành phần đứng và làm giảm chiều cao hiệu dụng

 Cũng có thể giảm điện áp vào để đảm bảo mức làm việc an toàn.Đó là trường hợp tháp cao 120foot đòi hỏi diện tích đất có bán kính 100feet.ĐỈnh 50 feet của phần trên của dây được nới với đầu cuối với dây chu vi dưới dạng cái ô

 Điện dung vào của anten dao dộn từ 272pF ở 190Khz tới 853pF ở 535Khz Đó là

Anten có chiều cao tối thiểu dùng cho máy phát công suất cỡ KW bởi vì dung kháng lớn ở đầu vào Anten cùng với vấn đề điện áp đánh thủng và sự mất điều hưởng do hỏng để cách điện.Để cách điện giảm thiểu vấn đề này:Chiều cao hiêu dụng của Anten này vào khoảng 75feet,điện trở phát xạ dao động từ 0,34 Ohm ở 190Khz đến 2,06 Ohm ở 535Khz.Tầm xa ở đất tốt dao động từ 220 dặm ở 190Khz đến 170 dặm ở535Khz với máy phát 100W.

BÀI BÁO CÁO VỀ ĐÀI DME MÔN: HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG MẶT ĐẤT

CHƯƠNG 7 CÁC ĐỊNH NGHĨA VÀ THUẬT NGỮ SỬ DỤNG TRONG HỆ

THỐNG DME

1 Control motion Noise.

Là một phần sai số của tín hiệu của dẫn đường có thể ảnh hưởng đến tư thế bay nhưng không gây ra sự lệch khỏi cung đường bay mong muốn và hoặc góc hạ cánh

2 DME Dead Time

Thời gian chết của thiết bị DME Là khoảng thời gian theo sau khi giải mã đúng một tín hiệu hỏi xác thực.Trong khoảng thời gian này ,các tín hiệu hỏi xác thực khác không kích hoạt được hệ thống để tạo ra tín hiệu trả lời

6 Equivalent Isotropically Radiated Power(EIRP)

Công suất phát xạ đẳng hướng tương đương.Là tích số giữa công suất cung cấp đến anten và độ lợi của anten theo một hướng nào đó tương ứng với anten đẳng hướng

7 Final Approach mode

Chế độ tiếp cận cuối.Là chế độ hoạt động của DME/P hổ trợ cho hoạt động bay trong vùng tiếp cận cuối và đường băng

8 Initial Approach mode

Chế độ tiếp cận khỏi đầu.Là chế độ hoạt động của DME/P hổ trợ cho hoạt động bay bên ngồi vùng tiếp cận cuối, có thể hoán chuyển với DME/N.

9 Key down time

Thời gian phát của tiếng tit (.) hoặc te ( - )của một kí hiệu đài hiệu theo mã Morse

10 Mode W,X,Y,Z

Các chế độ hoạt động kênh W,X,Y,Z Đây là phương pháp mã hóa tín hiệu phát của DMEtheo thời gian giản cách giữa các xung trong một cặp xung Việc này giúp cho mỗi tần số trong băng tần hoạt động của DME có thể được sử dụng hơn một lần, tức là tăng số kênh hoạt động cho DME

11 Partial rise time

Thời gian tăng trưởng từng phần Là khoảng thời gian đo giữa các điểm từ 5-30% của biên độ cạnh lên xung (các điểm h và I trên hình vẽ 7.1 và 7.2)

12 Path Following Error

Là một phần trong sai số của tín hiệu dẫn đường có thể làm cho máy bay bị lệch khỏi đường bay mong muốn và hoặc góc hạ cánh

13 Pulse amplitude

Biên độ xung Là biên độ điện áp cực đại của đường bao của dạng xung (xem hình7.1)

14 Pulse decay time

Thời gian suy giảm xung Là khoảng thời gian đo giữa điểm 90% và 10% biên độ xung ở cạnh xuống của xung (giữa điểm e và g hình 7.1)

15 Pulse duration

Thời gian độ rộng xung.Là khoảng thời gian giữa các điểm 50% biên độ của cạnh lên và cạnh xuống của xung (giữa các điểm b và f trên hình 7.1)

16 Pulse rise time

Thời gian tăng trưởng xung Là khoảng thời gian đo giữa các điểm 10% và 90% biên độ xung ở cạnh lên của xung (các điểm a và c trên hình 7.1)

Chế độ bám Là điều kiện hoạt động của máy hỏi DME khi đã khóa được tín hiệu trả lời nhận được của riêng máy bay và cung cấp thông tin khoảng cách liên tục.

21 Transmission rate

Tỉ lệ tốc độ phát Là số trung bình các cặp xung được máy trả lời phát đi trong mộtgiây

I.Các tiêu chuẩn ICAO đối với đài DME

1.Các khái niệm cơ bản:

a.DME/N (DME/Narrow): là thiết bịđo cự ly hoạt động ở chếđộ en-route và Landing, N

ký hiệu thiết bị có đặc tính phổ hẹp (để phân biệt với W)

b.DME/W (DME/Wide): là thiết bịđo cự ly hoạt động ở chếđộ en-route và Landing, W

ký hiệu thiết bị có đặc tính phổ rộng (để phân biệt với N)

c.DME/P (DME/Precise): là thiết bịđo cự ly hoạt động ở chế độ Landing, P ký hiệu

thiết bị có đặc tính phổ hẹp và có tính chính xác cao

d.Kiểu W,X,Y,Z: là phương pháp mã hoá quá trình phát xung của DME dựa vào sự khác

nhau về khoảng cách giữa hai xung của cặp xung đểcó thể sử dụng nhiều lần đối với một tần số làm việc, xem bảng

Hình 1:Các kiểu mã hóa xung của DME

CHƯƠNG 8: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÀI DME

I.Giới thiệu chung

 Thiết bị đo khoảng cách (DME) là một bộ tách sóng dựa vào kỹ thuật định

vị vôtuyến, kỹ thuật này đo khoảng cách bằng cách đo thời gian trễ khi truyền các tín hiệuVHF hoặc là UHF

 Được phát triển tại Úc, nó được phát minh bởi Edward George

“Taffy”Bowentrong khi được thuê như trưởng ban vật lý vô tuyến của tổ chức nghiên cứu công nghiệpvà khoa học liên ban (thuộc khối thịnh vượng chung) (CSIRO) Một phiên bản kỹ thuậtkhác của hệ thống này được phát triển bởi AWAL (“hữu hạn Úc hợp nhất không dây”)vào đầu những năm

1950, hoạt động trên dải tần 200MHz VHF

 Phiên bản nội địa trongnước Úc này được cho là do cục liên bang về hàng không dân dụng như là DME(D) (haylà DME nội địa) và phiên bản quốc tế sau đó được “sử dụng” bởi ICAO như là DME(i)

 Khi DME kết hợp với hệ thống MLS, thì DME đó phải là DME chính xác (DME/P).

Hình 2: Đo cự ly xiên trong chế độ En-route

II.Nguyên tắc đo cự ly

Máy hỏi sẽ phát xung hỏi đến máy phát đáp, sau

khi xử lý máy phát đáp sẽ phát xung trả lời

tương ứng đến máy hỏi Điều này tương ứng với

việc thực hiện một phép đo cự ly Xem hình vẽ 3

và 4

II Nguyên tắc đo cự ly:

Nguyên lý đo cự ly theo giản đồ thời gian

 Thông tin về khoảng cách chỉ được cung cấp cho máy bay khi có yêu cầu Máy baymuốn có thông tin cự ly phải phát tín hiệu hỏi xuống đài DME mặt đất theo dạng cáccặp xung hỏi được mã hoá trước khi máy bay trả lời phát tín hiệu trả lời mang thôngtin về khoảng cách

 Tại máy trả lời tín hiệu hỏi thu được từ anten đi qua circulator để cách ly tín hiệugiữa thu và phát, sau đó là bộ tiền chọn lọc (Preselector) Vào đến máy thu, tín hiệuđược khuếch đại, tách sóng và đưa đến bộ giải mã để xác định xem có đúng chínhxác là xung hỏi hay không nhờ vào giản cách giữa 2 xung trong cặp xung

 Nếu đúng là tín hiệu hỏi, bộ giải mã sẽ cho ra một xung xác nhận mã Tín hiệu giải

mã sau đó sẽ kích bộ lập mã và các mạch lập thứ tự ưu tiên để mã hoá tín hiệu trả lời

với đúng giản cách xung và trì hoãn của hệ thống Tiếp tục, tín hiệu đi qua bộ tạodạng sóng xung

 Tại đây các tín hiệu trả lời đã được mã hoá được sửa dạng thành các xung có độ rộngxung 3,5œs và khuếch đại lên Các xung đã được sửa dạng sẽ thực hiện điều chế vớisóng mang cao tần để tạo tín hiệu ra và đưa ra anten để phát trả lời

 Tín hiệu phát đi từ đài mặt đất được máy thu trên máy bay thu lấy, giải mã, xử lý bởicác mạch tính toán khoảng cách, thực hiện đồng bộ với tần số xung lặp lại riêng củamáy bay để xác nhận là có đúng tín hiệu trả lời của mình hay không

 Thiết bị đo khoảng cách trên máy bay sẽ đo khoảng thời gian kể từ khi bắt đầu pháttín hiệu hỏi cho đến khi nhận được tín hiệu trả lời và chuyển đổi thời gian này rathành thông tin về khoảng cách

 Việc tính thời gian được bắt đầu ngay tại xung thứ nhất trong cặp xung hỏi Sau mộtkhoảng thời gian nào đó, tuỳ thuộc vào khoảng cách giữa máy bay và đài mặt đất, tínhiệu đến được máy thu tại mặt đất ( khoảng thời gian t1) Tín hiệu hỏi được giải mã,

mã hoá trở lại để lập tín hiệu trả lời và phát trả lời sau một khoảng thời gian trì hoãnđược định trước ( khoảng thời gian t2)

 Đến lượt tín hiệu trả lời cũng phải trải qua khoảng thời gian tuỳ thuộc vào khoảngcách giữa đài mặt đất và máy hỏi (máy bay) mới đến máy bay ( khoảng thời gian t3 ),được máy thu trên máy bay thu và nhận xử lý (có tính cả giản cách của hai xungtrong tín hiệu trả lời, là khoảng thời gian t4)

 Tổng các thời gian có mặt trong quá trình là Tt = t1 + t2 + t4 Máy thu trên máy bay tựđộng trừ ra thời gian trì hoãn của hệ thống là khoảng thời gian t2, và giản cách của haixung trong tín hiệu trả lời ( khoảng thời gian t4 ) trong mạch tính thời gian Vậy,khoảng cách tính bằng đơn vị nautical mile được tính bởi công thức:

Một nautical mile (NM) tương ứng với 1,856km hay 1856m