塔康地面臺功率下降故障分析

王芳　秦偉

【摘要】 塔康系統為大型電子設備，發射功率較高，在使用過程中，需要具備一定的故障排除經驗，才能確保設備的安全運行。本文主要以發射機功率下降的故障為例，詳細介紹了塔康地面臺發射機的工作原理及其故障排除方法。

【關鍵詞】 塔康地面臺 發射機 功率下降

一、引言

塔康系統具有單臺定位、定位精度高等特點，是中近程軍用空中導航系統，也可以用于民用航空導航。系統由兩部分組成：塔康地面信標臺和塔康機載設備。塔康地面臺為機載設備提供方位信號、距離應答信號及識別信號，通常由天線、收發信機以及監控器組成。為確保飛行安全，塔康地面信標臺的正常工作尤為重要。

某機場所用的塔康地面臺的技術狀態代表了當代國內的最新水平，其中采用了多項新技術。包括近年來發展成熟的固態寬帶脈沖功放，數字電調諧接收機前端，全波段大陣列電子掃描天線，智能化監控管理技術等。通常由天線、收發信機以及監控器組成。根據筆者多年的工作經驗，發射機部分包括多個高頻組件，也是故障率較多的部分，因此熟練掌握發射機部分的工作特性以及故障排除經驗，對于確保塔康地面信標臺正常工作至關重要。

二、故障現象

該設備在工作期間遠程監控參數突然出現功率值下降至1000W左右，設備機柜檢查時發現2路功放指示燈不亮，相應的功放電源指示燈也不亮，關機后檢查發現指示燈不亮的功放電源模塊上存在電阻燒毀現象。由于該設備使用多年，初步判斷為功放電源上的器件低效造成，更換損壞的功放電源，重新開機后工作正常。工作數日后，該現象繼續發生，且功率下降幅度更大，除了功放電源被燒毀外，功放模塊也存在燒毀痕跡。

三、故障分析

3.1 故障原因分析

造成塔康地面臺功率下降的原因通常包括頻率漂移、激勵器故障、功率分配器故障、功放組件放大效能降低、功放電源故障等等。本次故障中，監測到的頻率值以及穩定度均滿足技術指標要求，排除頻率合成器故障的原因。將雙機的激勵器交換后，該故障仍然存在，因此判斷激勵器正常。

初步判斷為功放電源故障，造成功放組件頻繁燒毀。塔康地面臺設置有8個功放電源模塊，分別給8個功放組件供電，輸出電壓值為50V，如果輸出電壓過大很有可能引發部分器件過流過熱燒毀的現象。使用萬用表對功放電源的輸入輸出電壓進行測量，均滿足要求，排除了功放電源故障的原因。由于功率分配器的裝配方式，拆卸十分困難，在設計上應該屬于比較穩定的部件，但功放組件頻繁燒毀代表著此次故障并不是單純的功放模塊效能下降造成的，功率分配不均衡，致使分配至個別功放組件的功率過大，很可能是引發功放模塊燒毀的主要原因。

3.2功率分配器

功率分配器（簡稱功分器）是塔康地面臺的一個重要組成部件，作為一種微波無源器件，用于功率的分配和功率的組合。在該系統中作為射頻前端的基礎器件，用于平衡功率放大器的輸入功率，對于確保功率放大器正常工作，發射功率穩定可靠至關重要。微波功分器的主要實現形式有集總元件和傳輸線型，所用的微波傳輸線基本結構有微帶線、帶狀線、同軸腔體等。同軸腔體功分器優點是承受功率大，插入損耗小，缺點是輸出端駐波比較大，而且輸出端口之間沒有任何隔離，其最大的缺點是尺寸明顯比其它微波段功分器要大，不利于系統的小型化和集成化。微帶結構的功分器雖然插入損耗稍大，但由于其具有結構緊湊、成本低廉、性能穩定、易于和其它有源電路元件兼容等優點，在微波技術領域有著極其廣泛的應用。塔康地面臺采用的功分器就是利用微帶線結構來實現的任何一路微帶線出現斷開或其它損壞，就會造成該支路的特性阻抗發生改變，使得整個功率分配器的功率分配不均衡，導致個別功放組件的輸入功率過大，從而出現功放組件燒毀停止工作的現象。

四、故障處理及結果

在排除了功放電源、頻率漂移等各種原因后，技術人員將目光聚集在了功率分配器上，經過復雜的拆卸過程，終于將功率分配器拆下，打開之后，很明顯地發現功率分配器2、6、7支路的微帶線出現斷開現象，通過簡單的阻值測量對比分析，確認2、6、7支路的微帶線已經損壞斷路，將功率分配器返廠維修恢復后，重新進行安裝。

設備重新加電開機后恢復正常工作，發射功率滿足技術指標要求，經過多日的工作驗證，再未發生功放組件燒毀，功率下降的現象，確定該故障排除。

五、結束語

為了確保安全，塔康地面臺通常為雙機備份體制，設置有兩路應答器和兩路監控器，但發射機的功率分配器等組件只有一路。對設置有備份的模塊進行故障排除時，可以通過替換的方式快速地定位故障，沒有備份的模塊只能通過測試或理論分析來判斷，因此，設置備件是快速排除故障的有效保障。

作者簡介：

王芳 （1982— ），女，畢業于南京航空航天大學，現在中國飛行試驗研究院工作。

秦偉 （1981-- ），女，畢業于西安電子科技大學，現在中國飛行試驗研究院工作。

參 考 文 獻

[1][塔康地面臺技術說明書] 電子工業部第二十研究所