THALESILS410设备中SBO信号的形成

摘 要：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，该文对THALES公司生产的ILS410型仪表着陆系统（ILS410）SBO发射机采用的调制原理进行了分析，并通过数学方法进行推导。

关键词： THALES ILS410 SBO 绝对值 0°/180°反向

中图分类号：TN965 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（a）-0013-02

仪表着陆系统中对于航向天线最终要求的调制信号时正对航线阵天线右手边是150Hz占优，左手边是90Hz占优。该文讨论一种极端情况即CSB信号和SBO信号等幅的情况。对于在空间合成的信号在正对天线右方天线发射的纯边带信号为：

由此可见天线右方150Hz信号占优，而左方是Asin（Ω90t）-Asin（Ω150t）通过合成很容易得出90Hz占优。

而实际中载波信号比纯边带信号功率大，就是在正对天线右方是90Hz信号受到削弱，150Hz幅度>90Hz信号，正对天线左方则相反是90Hz占优。

为了形成稳定的ILS信号很大程度上依赖着有稳定幅度和相位关系的CSB和SBO信号。在ILS的发射机部分普遍采用线性调制技术，利用对输出信号的幅度和相位反馈实现信号的稳定。

其中SBO（纯边带）信号的形成颇为复杂，该文从信号的公式和波形进行推导。

1 抑制载波的双边带调幅波（DSB）

当单一频率调制时，DSB波形见图1。

其特点有以下几方面。

（1）包络不反映调制信号。

（2）过零点时，相位出现突变。

（3）振幅在零振幅上下按的规律变化。

2 在仪表着陆系统中调制信号的一般表达式

因为调制信号有负半轴信号，由于晶体管的截止作用，这样直接调制形成的波形会在一段时间内变为零，结论参见上面调制信号的分析，当的情况。这样检波后不可能恢复原来的音频信号波形。因此要对信号进行处理，所以通常做法是把90～150Hz信号取绝对值，这样信号全变为正半周的信号然后对载波信号按进行调制。

大体是先把SBO信号进行绝对值处理， |SSBO| =|Asin（Ω90t）-Asin（Ω150t）|波形为图3所示。

通过公式可以得出纯边带波的振幅在零位置上下按调制音频的规律变化，每当sinΩat=0时，后一个周期和前一个周期的信号射频是反相的。

由公式看出最终合成纯边带波是一个相位和幅度随音频信号变化的等频率信号波形，见图2。

由公式（3）看出纯边带波幅度是随音频信号变化的信号，也就是上面DSB的分析。因此形成SBO信号的首要关键是形成幅度随音频信号幅度在过零点反向的“载波信号”。

3 THALES设备sbo功放流程图以及SBO信号产生方式

由THALES设备SBO信号的框图看到由频率合成器输出的等幅度载波射频信号先经过一个0°/180°相位反向的开关网络，此开关网络的作用如下所示。

因为调制音频信号在是MSG-C EPPROM中存储的，因此通过内部微处理系统测量调制音频信号在过零点处来控制载波信号相位反向，这样就产生了在要求时间射频反向的连续波信号。这个信号经过Z3，Z1移相作用，通过IC9/Q10的预放大作用，在Q12中与|sSBO| =|Asin（Ω90t）-Asin（Ω150t）|信号按照的规格进行调制，形成最终的SBO包络信号。

4 结语

这样就形成了SBO的调幅信号，由以上分析知道，形成SBO信号的关键在于控制载波信号和调制信号合成时对与载波信号相位的控制，现在的设备都是通过微处理系统控制的，可以方便的控制射频信号的变化，该文从理论上分析了信号形成的过程。

参考文献

[1] 谢嘉奎，宣月清，冯军.电子线路（非线形部分）[M].4版.北京：高等教育出版社，2010.

[2] 张建超.导航原理[M].广州：广州民航技术学院.

[3] 汤恒仁，赵俊茹，孔莹.民机适航取证试飞中ILS基准DDM值获取[J].科学技术与工程，2013（17）：5054-5057.