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应答机系统 应答机系统包括TBI总线接口、TRC接收机单元 、TPR处理器、TMP调制器、TTP发射机、TFS 合成器、AKW千瓦功放等单元。 在这套设备中，缩略名称第一个字母为T的，是 应答机系统中的部分，第一个字母带M的，是监 视器部分，第一个字母带C的，是控制部分。 1 应答机工作过程概述 • 应答机系统的工作流程是这样的的：飞机发出的 射频询问信号被天线拾取，通过三端环流器、多 工器送到接收机里。接收机先对信号放大，之后 进行变频，产生中频；中频信号处理后，确认是 有效的询问就会产生应答触发，应答触发信号的 产生是应答处理操作的开始。在TMP单元进行编 码，之后进行相应的整形，以利于AKW的工作。 AKW将信号放大到峰值1000瓦，再经过三端环流 器和继电器送到天线。在天线上有探针，将发射 信号耦合回来，以对发射信号进行电平自动控制 。控制器单元和应答机间的通信是由TBI完成的 2 TBI单元 • 主要组成部分： • CTR1/CTR2控制逻辑； • 控制和地址缓冲器； • 数据总线和缓冲器； • 方向逻辑； • 单元工作状态激活和内部控制解码； • 模拟和数字多工器。 3 TBI单元的控制逻辑 • 控制逻辑的作用是定义两个控制器中哪一 个去控制TBI单元 。 • 控制器来的CI信号是平衡的，之后送到控 制逻辑；这些信号为逻辑低信号，也就是 说，在一个控制器由他自己的CI控制复位 时，另外一个的CI命令将保持为0 。实际上 电路认可最后变为0的那个输入。 4 寻址和控制缓冲器 • 寻址和控制缓冲器的作用是将平衡的信号转化为 不平衡的信号，以驱动应答机总线。 • 何谓平衡信号和不平衡信号？ • 如果我们将产生的信号直接传送，那么就一定是 不平衡信号；如果将信号做反相后，再一同传送 原始信号和反相信号，那么这一对信号就是平衡 信号。这对信号传输过程中受到的干扰基本一致 ，平衡信号在接收端肯定是进入差动放大器，信 号经过差动以后，干扰得到一定程度的抑制，就 可以得到加强的原始信号。这个也就是所说的共 模抑制问题。 5 数据总线和缓冲器 • 数据总线和缓冲器在TBI和CTR之间，包括 线路驱动器和线路接收器 ，数据是双向传 输的，当数据从CTR向TBI传送时使用接收 器，数据送回CTR时，使用线路驱动器。 在缓冲器的左侧，信号是平衡的，右侧是 不平衡的，所有的输入和输出是并行的。 6 方向逻辑 • 方向逻辑是用来激活数据缓冲器，线路接 收器或线路驱动器的。一般情况下，工作 着的控制器的缓冲器是由写操作（E1或 E3=1）激活，线路驱动器有E2或E4=0激活 。 7 单元使能和内部控制解码 • 单元使能和内部控制解码电路对每个应答 机单元进行读和写的寻址。应答机控制总 线的读和写信号经过一个并行总线送到每 个单元，进行解码。内部控制的解码为TBI 寄存器产生读和写信号，这些寄存器是： • 数字、模拟多路寻址寄存器； • 数字、模拟多路寻址重新读出缓冲器； • BPCS单元信号的读缓冲器。 8 数字和模拟多工器 • 是将不同应答机来的模拟的和数字的信号 转给监视器，以进行测量和诊断。 • IC10、IC11和IC15、IC16组成了双模拟多 工器：每个模拟总线（A1和A2）都有一个 冷端和一个热端，目的是给监视器提供高 水平的噪音抑制。IC9和IC2接收从应答机 来的数字信号，送到监视器。在TBI和监视 器之间的平衡总线是用来防止对发射信号 产生不良影响的。 9 接收机TRC • TRC单元的主要功能是将接收到的（飞机发射的）UHF询 问脉冲信号放大并转换，这些脉冲信号由天线接收，送到 环流器、多工器，转换为数字信号后给TPR处理器使用。 在转换和放大过程中，脉冲的特性是不会改变的，这样可 以保证在最低的条件下顺利产生时基的触发。接收机还有 其他几项功能： • 接收飞机发出的在通带内的没有变形的询问信号； • 拒绝镜频； • 拒绝宽度低于1微秒的脉冲； • 压缩长距和短距回波； • 在询问量大，就是飞机很多时，自动降低接收增益，以保 证距离近的飞机得到良好服务。 10 TRC • 组成： • 预选器，射频UHF放大器，混频器1； • 63MHz线性放大器； • 63MHz对数放大器； • 11.5MHz混频器和通道鉴别器； • 在半幅度点检测的脉冲宽度的视频检波器电路 ； • 询问触发视频电路； • 回波抑制电路； • 数字数据总线电路。 11 处理器TPR • TPR所处的位置在TRC和TMP之间吗，主要的组成是： • 解码器（译码器）； • 寂静时间定时器； • 主延迟电路； • 反回波定时器； • 噪声产生器； • AGC产生器； • 1350赫兹产生器； • 优先电路； • 编码键。 12 简单的过程 • 从TRC来的询问脉冲送到解码器，这个电路是用 来对脉冲对中两个脉冲的间隔进行甄别的。如果 经过测量间隔是正确的，就会产生一个“一致性” 脉冲，这个脉冲表示询问的间隔正确，可以初步 认定收到的脉冲对是需要的询问脉冲。接下来这 个脉冲送到主延迟电路，将要对从收到询问到发 出应答这一处理过程进行适当的延迟，以使这个 时间保持在所需要的时段内，对于X模式下的 DME，这个时间总体上是50微秒。应答延迟的测 量是由监视器连续进行的，而控制器将对出现的 任何差异进行修正，延迟计数器的计数步进是50 纳秒。 13 过程 • 由解码器产生的一致性脉冲也要驱动寂静时间定时器和反 回波定时器。寂静时间定时器将在脉冲对得到确认以后抑 制解码器的输出。这个功能可以将近距离的回波和天线返 回的发射信号消隐掉。反回波定时器给TRC反回波电路送 一个时基信号，以保护正常的询问信号。 • 噪声产生电路产生随机的填充脉冲，脉冲的形式与正常的 应答信号没有什么两样，只是在一个时段内所处的位置是 随机的。并且，在飞机询问脉冲对数量上升的情况下，填 充脉冲的数量是会下降的。产生填充脉冲的目的是在没有 飞机或者飞机询问数量很小的时候维持应答机的正常运转 ，保证应答机的工作效率在一定水平上。 • AGC电路的使用目的是在询问脉冲对的数量超过设置的值 时开始工作，以降低接收机的灵敏度，防止发射机过载。 • 1350赫兹产生器的输出是音频键控的，编码键是按照 MORSE码进行编码的点、划识别信号，自然了，识别信 号的优先级是最高的。 14 不同的小框图的编程参数 • 解码器： 询问脉冲的间隔 • 寂静时间定时器： 寂静时间的范围在0到150微秒，1 微秒步进。 • 主延迟： 延迟时间范围在20到51微秒，50纳秒 的步进。 • 反回波定时器： 定时时间范围在50到300微秒，1微 秒的步进。 • 噪声产生器： 脉冲的数量是每秒800到2700对。 • 1350产生器： 1350到2700/秒。 • 编码键： 依工作模式不同，不一样 • 主控，DME：DVOR=1：3 • 主触发，DME一组，3组同步给DVOR • 从属，重复VOR来的码。 • 从触发，从VOR接收到一个同步信号，就 重复一次。 15 解码器 • 解码器电路是一个很挑剔的电路，只确认接收到 的脉冲里间隔正确的脉冲，其设定值的范围是正 常值加正负1.5微秒。 • 在输入端IN，脉冲输入，在A点得到3.2微秒的加 宽脉冲，而在B点，是经过13.6微秒延迟的，也就 是比正常的值增加1.6微秒。加宽的3.2微秒脉冲 与延迟13.6微秒的脉冲相“与”，那么在OUT输出 端就会得到一致性脉冲。 • 解码器电路的由20MHz时钟同步，单稳态电路是 由计数器和包括RAM在内的延迟线组成的。RAM 是作为延迟线来使用的。IC51、IC52序列器用来 产生读和写信号，写信号同时也做为地址产生器 的时钟。 16 •， 17 寂静时间定时器 • 寂静时间的作用不用再说了，是由IC125定 时器产生，而IC125的触发是上一段叙述的 3.2微秒窗口产生的一致性脉冲。由于一致 性脉冲太窄，不足以驱动定时器，那么就 要先驱动主延迟的双稳态触发器，触发器 的输出再去驱动定时器。 18 CK20 主 延 迟 IC43 CK1 定时器IC125 解码器 J GATE2 17 寂静时间编程 （步进1微秒） IC72 RP GATE0K 19 主延迟 • 解码器输出的一致性脉冲加到双稳态触发器IC43 的K端，将主延迟计数器复位并激活，这些计数 器分成2组，一组细调，一组粗调。细调的部分是 IC92、IC93，步进为50纳秒，最多调整的值可达 到为6.4微秒；粗调的组成是IC63、IC73、IC83 ，步进为3.2微秒，最多调整的值为51微秒。粗调 的输出信号有一路送到IC43的J端，对触发器复位 ，进而将计数器关闭。从粗调出来的信号有800 纳秒的长度，为适应下级的工作，在IC53展宽器 中展宽到1.6微秒。 20 MAIN DEALY 21 反回波定时器 • 它的设计思想是是为了防止已经触发了解 码器后，比较弱的信号再次触发解码器。 和寂静时间定时器类似，它的触发也由 IC43双稳态触发器送来的信号触发；见图3 17。 • 提供给TRC的AEC2信号是可以编程的脉冲 ，在这个时间段中，在TRC上，接收信号 的宽度将得到保持，所有低于这个水平的 信号，都将被认为是回波不被接受处理。 22 反回波编程 • , 定时器 反回波编程， 1微秒步进 P/O IC125 CK1 从主延 迟IC43 来 AEC2 TRC 23 噪声产生器（填充脉冲产生器） • 这个部分是全数字的，产生随机的填充脉冲，主 要的组成包括： • 一个产生端，依据编程产生800或者2700对/秒的 随机填充； • 一个控制端，防止噪声脉冲过多地加入，这是说 在预先设定了加入脉冲的数量，即使有空间可以 多加，也是不能允许的，到了设定值就不再增加 了。需要掌握的重点是控制端的作用，它是实现“ 随机产生，随机数量，随机控制”思想的关键，每 秒扫描15次，就可以比较好地将输入的数量时时 掌握，之后决定是哪个输出端输出。 24 AGC产生器 • 它的使用是在询问脉冲数量超出设定的门 限时，降低灵敏度的。这个门限也可以设 定为4800对/秒。见图319，包括加/减计数 器，来驱动数模转换器。计数器IC115是用 来对过载频率编程的，正常状态下，计数 器的值由IC106、IC116得到，AGC的值为 0，如果DPN+P的延迟脉冲超过了过载设定 值，那么AGC的值就要上升了。在脉冲数 量开始与设定的过载值相同时，AGC的值 就不再上升了。 25 • 它的使用是在询问脉冲数量超出设定的门 限时，降低灵敏度的。这个门限也可以设 定为4800对/秒。见图319，包括加/减计数 器，来驱动数模转换器。计数器IC115是用 来对过载频率编程的，正常状态下，计数 器的值由IC106、IC116得到，AGC的值为 0，如果DPN+P的延迟脉冲超过了过载设定 值，那么AGC的值就要上升了。在脉冲数 量开始与设定的过载值相同时，AGC的值 就不再上升了。 26 1350赫兹产生器 • 主要的部分就是IC145 EPROM，输出的信号是：O4：等 间隔的脉冲；O5：1350脉冲。 741微秒计数器 IC132 、133 、143 EPROM A0…A9 TAC DME/DME VAR P/O IC131 优先电 路 -IDENT 27 优先电路 • 接收到优先命令就开始排队 0 G 1 0 1 2 3 TMP + + -IDENT DPN+P+SQ 主延迟 -COD 1350产生器 编码键 -MORCO IC32 28