專利名稱：多普勒甚高頻全向信標裝置和邊帶天線異常檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為無線導航設(shè)施的DVOR (Doppler VHF Omni directional Radio Range,即多普勒甚高頻全向信標)裝置、和在該DVOR 裝置中、在發(fā)生了異常的邊帶天線的檢測中使用的邊帶天線異常檢測方 法。
背景技術(shù)：
一般，作為對飛機給出離開基準點磁北的方位信息的裝置，使用 DVOR裝置。DVOR裝置的天線由載波天線、和以載波天線為中心排列 為圓形的48個邊帶天線構(gòu)成。從載波天線輻射與方位無關(guān)的一定相位的 RF (Radio Frequency)信號。從邊帶天線輻射相位根據(jù)方位而變化的RF 信號。設(shè)置在飛機中的接收器通過比較這兩個信號，能夠在接收地點獲 知離開基準點即DVOR裝置的方位(參照例如日本特開平2-24586號公 報)。
從邊帶天線輻射的RF信號被從DVOR裝置的主體裝置輸出。被輸 出的RF信號被位于從主體裝置離幵的地方的分配器裝置切換輸出的定 時而向各邊帶天線輸出。這里，在邊帶天線中發(fā)生了故障等異常的情況 下，RF信號沒有被從邊帶天線輻射，DVOR裝置不能充分發(fā)揮其功能。 所以，以往的DVOR裝置為了檢測發(fā)生了異常的邊帶天線而具有邊帶天 線異常檢測功能。
以往的邊帶天線異常檢測功能是通過設(shè)置在分配器裝置中的、與邊 帶天線相同數(shù)量的定向耦合器檢測來自邊帶天線的反射波。并且，通過 由同樣設(shè)置在分配器裝置中的天線監(jiān)視器電路監(jiān)視該反射波，來檢測發(fā) 生了異常的邊帶天線。但是，通過附加該功能，分配器裝置的構(gòu)造變得
很復雜。由此，產(chǎn)生DVOR裝置整體大型化、其成本也增大的問題。此 外，為了該邊帶天線異常檢測功能，需要供給用來驅(qū)動天線監(jiān)視電路的 電源的線纜、以及將來自天線監(jiān)視電路的反射波的監(jiān)視結(jié)果向外部傳送 的線纜等，上述問題更加嚴重。進而，還有在主體裝置和分配器裝置之 間傳送RF信號的線纜發(fā)生了異常的情況下、不能檢測到該異常的問題。 如以上所述，在以往的DVOR裝置中，為了檢測發(fā)生了異常的邊帶 天線，必須在分配器裝置中設(shè)置與邊帶天線相同數(shù)量的定向耦合器以及 天線監(jiān)視電路，成為DVOR裝置的大型化、成本增加的原因。此外，在 主體裝置與分配器裝置之間傳送RF信號的線纜發(fā)生了異常的情況下，不 能檢測到該異常。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，目的是提供一種能夠在具有檢測 發(fā)生了異常的邊帶天線的功能的狀態(tài)下實現(xiàn)工程費用的削減、DVOR裝 置的小型化及低成本化、同時也能夠檢測在主體裝置與分配器裝置之間 傳送RF信號的線纜發(fā)生的異常的DVOR裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明是多普勒甚高頻全向信標裝置，將從主 體裝置輸出的RF信號通過分配器裝置有選擇地輸出到多個系統(tǒng)中、并從 設(shè)在該多個系統(tǒng)的每一個中的多個邊帶天線輻射，上述主體裝置具備 RF信號輸出部，輸出RF信號；測量單元，設(shè)在上述RF信號的輸出系 統(tǒng)中，測量上述多個邊帶天線反射該RF信號的反射波的電平；判斷單元， 根據(jù)上述測量單元的測量結(jié)果判斷上述電平有無異常；比較單元，生成 對上述分配器裝置控制上述RF信號的輸出選擇的選擇信號，比較該選擇 信號和上述判斷單元的判斷結(jié)果；確定單元，根據(jù)上述比較結(jié)果，確定
上述多個邊帶天線中發(fā)生了異常的邊帶天線、以及上述主體裝置與上述分配器裝置之間的上述RF信號的傳輸路徑中發(fā)生了異常的傳輸路徑。通過采用這樣的單元，在邊帶天線中發(fā)生了異常的情況下，能夠通 過設(shè)置在主體裝置中的測量單元測量來自邊帶天線的反射波的電平。并 且，通過判斷單元判斷電平有無異常，通過確定單元將判斷結(jié)果與選擇 信號比較。這樣確定發(fā)生了異常的邊帶天線及傳輸路徑。此外，上述RF信號輸出部輸出相位相互不同的多個系統(tǒng)的RF信號; 上述測量單元測量上述多個系統(tǒng)對RF信號的各反射波的電平；上述判斷 單元根據(jù)上述測量單元的測量結(jié)果判斷各上述電平有無異常；上述比較 單元生成上述選擇信號，并比較該選擇信號與上述判斷單元對各電平的 判斷結(jié)果；上述確定單元根據(jù)上述比較結(jié)果，確定上述多個邊帶天線中 的發(fā)生了異常的邊帶天線、以及上述主體裝置與上述分配器裝置之間的 上述多個系統(tǒng)的RF信號的傳輸路徑中發(fā)生了異常的傳輸路徑。通過采用這樣的單元，即使在RF信號的輸出為多個系統(tǒng)的情況下也 能夠確定發(fā)生了異常的邊帶天線，并且也能夠檢測到主體裝置與分配器 裝置之間的傳輸路徑的異常。根據(jù)本發(fā)明，通過用設(shè)置在主體裝置中的測量單元、判斷單元和確 定單元處理來自多個邊帶天線的反射波，能夠確定發(fā)生了異常的邊帶天 線以及在主體裝置與分配器裝置之間發(fā)生了異常的線纜。由此，能夠在 具有發(fā)生異常的邊帶天線的檢測功能的狀態(tài)下、實現(xiàn)工程費用的削減、 DVOR裝置的小型化及低成本化。并且，也能夠檢測到在主體裝置與分 配器裝置之間的線纜中發(fā)生的異常。本發(fā)明的優(yōu)點將在以下進行說明，并且通過描述會部分地變得清楚， 或者可以通過實施本發(fā)明來了解。通過特別在以下指出的手段和組合能 夠?qū)崿F(xiàn)和達到本發(fā)明的優(yōu)點。結(jié)合的附圖構(gòu)成本發(fā)明的具體實施方式
的一部分，并且與上述發(fā)明 內(nèi)容及實施方式的具體描述一起來說明本發(fā)明。


圖1是表示本發(fā)明的具有邊帶天線異常檢測功能的DVOR裝置的一實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示上述實施方式的載波天線與邊帶天線的配置的圖。 圖3是表示上述實施方式的信號生成電路的處理動作的流程圖。 圖4是表示由上述實施方式的信號生成電路計算的駐波比信號的處 理的示意圖。圖5是表示上述實施方式的調(diào)制信號發(fā)生/天線監(jiān)視電路中的、發(fā)生 了異常的邊帶天線的檢測方法的示意圖。
具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。 圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的DVOR裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。 在圖1所示的主體裝置10中，從上側(cè)正弦波邊帶發(fā)送機11-1輸出的上側(cè) 正弦波RF信號、從上側(cè)余弦波邊帶發(fā)送機11-2輸出的上側(cè)余弦波RF 信號、從下側(cè)正弦波邊帶發(fā)送機U-3輸出的下側(cè)正弦波RF信號、從下 側(cè)余弦波邊帶發(fā)送機11-4輸出的下側(cè)余弦波RF信號，被在各邊帶發(fā)送 機的每個系統(tǒng)設(shè)置的定向耦合器12-1 12-4分別分支為兩個系統(tǒng)。被分 支為兩個系統(tǒng)的各系統(tǒng)的RF信號的一個被供給到分配器裝置20中，另 一個作為行進波被供給到信號生成電路13中。信號生成電路13測量所 輸入的行進波的電平。此外，從同樣設(shè)置在主體裝置10中的調(diào)制信號發(fā) 生/天線監(jiān)視電路14向分配器裝置20供給切換信號，該切換信號用于控 制分配器裝置20的各RF信號的切換的定時。在分配器裝置20中，被從主體裝置10供給的4個系統(tǒng)的RF信號被 分配器電路21切換輸出的定時，并供給到如圖2所示配置的48根邊帶 天線30-1 30-48。此時，向各邊帶天線供給RF信號的定時被來自調(diào)制 信號發(fā)生/天線監(jiān)視電路14的切換信號所控制。另外，切換信號是電壓變 化的信號，分配器電路21被該電壓所驅(qū)動。
來自分配器電路21的各RF信號在供給目的地的邊帶天線30-1 30-48被輻射。此時，從邊帶天線30-1 30-48產(chǎn)生對應(yīng)于被供給的RF 信號的反射波，RF信號被送出到傳送來的系統(tǒng)中。來自邊帶天線的反射 波被傳送反射波的系統(tǒng)的定向耦合器12-1 12-4檢測到，被供給到信號 生成電路13。信號生成電路13測量所輸入的反射波的電平。并且，基于 該反射波的電平和上述行進波的電平生成反射警報信號，將該反射警報 信號向調(diào)制信號發(fā)生/天線監(jiān)視電路14輸出。調(diào)制信號發(fā)生/天線監(jiān)視電 路14根據(jù)來自信號生成電路13的反射警報信號檢測到發(fā)生了異常的邊 帶天線，將警報信號向外部送出。另外，在本實施方式中，分配器電路21根據(jù)切換信號，對圖2所示 的帶有奇數(shù)號碼的邊帶天線供給上側(cè)正弦波RF信號及下側(cè)正弦波RF信 號，對帶有偶數(shù)號碼的邊帶天線供給上側(cè)余弦波RF信號及下側(cè)余弦波 RF信號。此外，上側(cè)正弦波RF信號和下側(cè)正弦波RF信號、以及上側(cè) 余弦波RF信號和下側(cè)余弦波RF信號被同時供給到分別位于相對位置的 邊帶天線。此外，分配器電路21將對各邊帶天線的1次信號的供給時間 設(shè)為1/720秒。并且，對具有奇數(shù)號碼的邊帶天線分別在1秒的期間供給 30次各正弦波RF信號，并對具有偶數(shù)號碼的邊帶天線分別在1秒的期 間供給30次各余弦波RF信號。具體而言，在將上側(cè)正弦波RF信號供給到邊帶天線30-1時，與此 同時將下側(cè)正弦波RF信號供給到邊帶天線30-25。在其1/720秒后，將 上側(cè)正弦波RF信號供給到邊帶天線30-3中，同時將下側(cè)正弦波RF信號 供給到邊帶天線30-27。接著，在下個1/720秒后，將上側(cè)正弦波RF信 號供給到邊帶天線30-5，同時將下側(cè)正弦波RF信號供給到邊帶天線 30-29。接著，詳細地說明在上述結(jié)構(gòu)中發(fā)生了異常的邊帶天線的檢測動作。 此時，為了便于說明，對從上側(cè)正弦波邊帶發(fā)送機ll-l輸出的上側(cè)正弦 波RF信號進行說明。圖3是表示本發(fā)明的一實施方式的信號生成電路13的處理動作的流 程圖。信號生成電路13測量被從上側(cè)正弦波邊帶發(fā)送機11-1送出并被定向耦合器12-1分支的一個上側(cè)正弦波RF信號的電平，形成行進波檢測信 號(步驟ST3a)。被分支的另一個上側(cè)正弦波RF信號被分配器電路21輸出到奇數(shù)號 碼的邊帶天線中，被這些邊帶天線反射。這樣生成的反射信號被輸出到 上側(cè)正弦波邊帶發(fā)送機11-1的系統(tǒng)中，被定向耦合器12-1檢測到。在信 號生成電路13中，設(shè)置i-l (i是自然數(shù))(步驟ST3b)，測量由定向耦 合器12-1檢測到的RF信號的電平，作為反射波檢波信號來取出(步驟 ST3c)。接著，將該反射波檢波信號與行進波檢波信號進行比較，計算駐波 比(步驟ST3d)。接著，判斷是否計算了24周期量的該駐波比(步驟ST3e)。 在計算了 24周期量的駐波比的情況下(步驟ST3e的"是")，利用24周 期的駐波比生成駐波比信號(步驟ST3f)。在沒有計算出24周期量的駐 波比的情況下(步驟ST3e的"否")，設(shè)i-i+l (步驟ST3g)，向上述步 驟ST3c前進。圖4是表示在邊帶天線30-9發(fā)生了異常的情況下的、有關(guān)本發(fā)明的 一實施方式的信號生成電路13的駐波比信號的處理的示意圖。信號生成 電路13通過在圖4(a)所示的駐波比信號的值超過規(guī)定值時產(chǎn)生脈沖波， 生成圖4 (b)所示的異常信號(步驟ST3h)。接著，將基于切換信號設(shè) 定的圖4 (c)所示的檢測門信號變?yōu)殚_啟的定時與產(chǎn)生異常信號的脈沖 波的定時進行比較(步驟ST3i)，判斷在檢測門信號為開啟時是否有異常 信號的脈沖波(步驟ST3j)。在檢測門信號為開啟時有異常信號的脈沖波 的情況下(步驟ST3j的"是")，生成圖4 (d)所示的反射警報信號(步 驟ST3k)，向調(diào)制信號發(fā)生/天線監(jiān)視電路14輸出(步驟ST31)。在輸出 后，前進到ST3a的步驟。在檢測門信號為開啟時沒有異常信號的脈沖波的情況下(步驟ST3j 的"否")，前進到ST3a的步驟。
調(diào)制信號發(fā)生/天線監(jiān)視電路14將控制RF信號的切換定時的切換信 號與來自信號生成電路13的反射警報信號進行比較，檢測出第幾個邊帶 天線的反射波增大。圖5中表示本發(fā)明的一實施方式的調(diào)制信號發(fā)生/天 線監(jiān)視電路14中的、發(fā)生了異常的邊帶天線的檢測方法的示意圖。在本 實施方式中，由于同時產(chǎn)生反射警報信號的脈沖波和No.9的切換信號的 脈沖波，所以可知發(fā)生了異常的邊帶天線是邊帶天線30-9。此外，通過該方法，不僅是邊帶天線的異常的發(fā)生，在主體裝置10 與分配器裝置20之間的線纜中發(fā)生了異常的情況下，也能夠根據(jù)與反射 警報信號對應(yīng)的邊帶天線號碼的組合來確定發(fā)生了異常的線纜。以上，在上述實施方式的結(jié)構(gòu)中，通過設(shè)置在主體裝置IO中的、與 邊帶發(fā)送機相周數(shù)量的定向耦合器12-1 12-4檢測來自邊帶天線30-1 30-48的反射波，由信號生成電路13測量其電平。并且，通過利用行進 波檢波信號與反射波檢波信號的比較的結(jié)果而得到的反射警報信號，由 調(diào)制信號發(fā)生/天線監(jiān)視電路14將反射警報信號與切換信號進行比較，檢 測出發(fā)生了異常的邊帶天線。因而，在本發(fā)明中，通過將與邊帶發(fā)送機相同數(shù)量的定向耦合器和 調(diào)制信號發(fā)生/天線監(jiān)視電路設(shè)置在主體裝置中，能夠在發(fā)生了異常的邊 帶天線的檢測功能為原樣的狀態(tài)下削減電路部件件數(shù)，并且能夠使分配 器裝置的構(gòu)造簡單化。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)工程費用的削減、裝置的小型化 以及低成本化。此外，通過分配器裝置的構(gòu)造的簡單化，不需要供給用 來驅(qū)動天線監(jiān)視電路的電源的線纜、以及將來自天線監(jiān)視電路的反射波 的監(jiān)視結(jié)果向外部傳送的線纜。因此，也能夠削減鋪設(shè)線纜的費用。進 而，由于通過設(shè)置在主體裝置中的定向耦合器檢測反射波，所以通過對 應(yīng)于反射波檢波信號的邊帶天線號碼的組合，還能夠檢測到在主體裝置 與分配器裝置之間的線纜中發(fā)生的異常。另外，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，在實施階段能夠在不脫離 其主旨的范圍內(nèi)將結(jié)構(gòu)要素變形而具體化。此外，通過在上述實施方式 中公開的多個結(jié)構(gòu)要素的適當?shù)慕M合，能夠形成各種發(fā)明。例如，也可 以從實施方式所示的所有結(jié)構(gòu)要素中刪除某幾個結(jié)構(gòu)要素。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說其他優(yōu)點和修改是顯而易見的。因此， 更寬定義的本發(fā)明并不限于這里描述的具體實施方式
的特定細節(jié)。因而， 在不脫離由權(quán)利要求書定義的發(fā)明的技術(shù)范圍的情況下可以進行各種修 改。
權(quán)利要求
1、一種多普勒甚高頻全向信標裝置，將從主體裝置輸出的RF信號通過分配器裝置有選擇地輸出到多個系統(tǒng)中、并從設(shè)在該多個系統(tǒng)的每一個中的多個邊帶天線輻射，其特征在于，上述主體裝置具備RF信號輸出部，輸出RF信號；測量單元，設(shè)在上述RF信號的輸出系統(tǒng)中，測量上述多個邊帶天線反射該RF信號的反射波的電平；判斷單元，根據(jù)上述測量單元的測量結(jié)果判斷上述電平有無異常；比較單元，生成對上述分配器裝置控制上述RF信號的輸出選擇的選擇信號，比較該選擇信號和上述判斷單元的判斷結(jié)果；確定單元，根據(jù)上述比較結(jié)果，確定上述多個邊帶天線中發(fā)生了異常的邊帶天線、以及上述主體裝置與上述分配器裝置之間的上述RF信號的傳輸路徑中發(fā)生了異常的傳輸路徑。
2、 如權(quán)利要求1所述的多普勒甚高頻全向信標裝置，其特征在于， 上述RF信號輸出部輸出相位相互不同的多個系統(tǒng)的RF信號； 上述測量單元測量上述多個系統(tǒng)對RF信號的各反射波的電平； 上述判斷單元根據(jù)上述測量單元的測量結(jié)果判斷各上述電平有無異常；上述比較單元生成上述選擇信號，并比較該選擇信號與上述判斷單 元對各電平的判斷結(jié)果；上述確定單元根據(jù)上述比較結(jié)果，確定上述多個邊帶天線中的發(fā)生 了異常的邊帶天線、以及上述主體裝置與上述分配器裝置之間的上述多 個系統(tǒng)的RF信號的傳輸路徑中發(fā)生了異常的傳輸路徑。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的多普勒甚高頻全向信標裝置，其特征在于，上述測量單元測量從上述RF信號輸出部輸出的行進波的電平；上述判斷單元通過比較上述行進波的電平與上述反射波的電平，生 成駐波比信號，根據(jù)該駐波比信號判斷上述邊帶天線及上述傳輸路徑中 有無異常。
4. 一種邊帶天線異常檢測方法，用于多普勒甚高頻全向信標裝置，該多普勒甚高頻全向信標裝置將從主體裝置輸出的RF信號通過分配器 裝置有選擇地輸出到多個系統(tǒng)中、并從設(shè)在該多個系統(tǒng)的每一個中的多 個邊帶天線輻射，其特征在于，在上述主體裝置中，輸出RF信號；設(shè)置在上述RF信號的輸出系統(tǒng)中，測量上述多個邊帶天線反射該 RF信號的反射波的電平；根據(jù)上述測量結(jié)果判斷上述電平有無異常；生成對上述分配器裝置控制上述RP信號的輸出選擇的選擇信號，比 較該選擇信號和上述判斷結(jié)果；根據(jù)上述比較結(jié)果，確定上述多個邊帶天線中的發(fā)生了異常的邊帶 天線、以及上述主體裝置與上述分配器裝置之間的上述RF信號的傳輸路 徑中發(fā)生了異常的傳輸路徑。
5. 如權(quán)利要求4所述的邊帶天線異常檢測方法，其特征在于， 在上述主體裝置中，輸出相位相互不同的多個系統(tǒng)的RF信號； 測量上述多個系統(tǒng)對RF信號的各反射波的電平； 根據(jù)上述測量結(jié)果判斷各上述電平有無異常； 生成上述選擇信號，并比較該選擇信號與對上述各電平的判斷結(jié)果; 根據(jù)上述比較結(jié)果，確定上述多個邊帶天線中發(fā)生了異常的邊帶天 線、以及上述主體裝置與上述分配器裝置之間的上述多個系統(tǒng)的RF信號的傳輸路徑中發(fā)生了異常的傳輸路徑。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的邊帶天線異常檢測方法，其特征在于，在上述測量中，測量從上述RF信號輸出部輸出的行進波的電平； 在上述判斷中，通過比較上述行進波的電平與上述反射波的電平， 生成駐波比信號，根據(jù)該駐波比信號判斷上述邊帶天線及上述傳輸路徑 中有無異常。
全文摘要
本發(fā)明的DVOR裝置中，主體裝置(10)具備與邊帶發(fā)送機相同數(shù)量的定向耦合器(12-1～12-4)、和調(diào)制信號發(fā)生/天線監(jiān)視電路(14)。通過定向耦合器(12-1～12-4)檢測來自邊帶天線(30-1～30-48)的反射波，基于由信號生成電路(13)測量的該電平，根據(jù)駐波比信號生成反射警報信號后，通過由調(diào)制信號發(fā)生/天線監(jiān)視電路(14)比較反射警報信號與切換信號，檢測出發(fā)生了異常的邊帶天線。
文檔編號G01S1/40GK101210962SQ20071016087
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者富永泰志 申請人:株式會社東芝