MOD-110P放大系統(tǒng)故障淺析

謝 勇

民航寧波空中交通管理站技術保障部，浙江寧波 315000

MOD-110P放大系統(tǒng)故障淺析

謝 勇

民航寧波空中交通管理站技術保障部，浙江寧波 315000

中國民用航空領域中傳統(tǒng)陸基導航設備依舊占據(jù)著重要作用。作為航路導航和部分終端導航的主要陸基導航設備，全向信標DVOR和測距儀DME肩負著近乎所有中國民用航空器的航路導航任務。航路導航的主要部分是通過DVOR提供的方位信息以及DME提供的距離信息構成的，迄今國內(nèi)的DVOR全向信標設備主要包括thales4000型和thales432型，其中又以4000型為主。本文希望通過該則DVOR4000型設備的放大器板件的故障案例，對通過故障現(xiàn)象的判定和信號流程的分析來確定故障位置的方法進行學習，從而提升設備故障板件的自主維修能力。

DVOR4000；MOD-110P；放大器；MSA-1105；維修

0 引言

DVOR4000型設備是中國民用航空領域中使用率最高的傳統(tǒng)航路方位導航設備，通過與提供相對于導航臺站距離信息DME設備的配套使用，為民用航空器提供具體、準確的位置信息。

多普勒全向信標4000型設備因其廣泛的使用范圍和相對較高的使用頻率，是目前中國民用航空航路導航臺與DME測距儀配套的主要設備。在設備的運行過程中，維護人員可能遇到設備的各種問題，現(xiàn)將我在工作中碰到一起DVOR4000型設備的故障案例與大家分享，通過對設備信號放大器部件MOD-110進行故障定位、分析和維護進行說明，希望提供一些想法和思路，為導航設備保障工作中的維護維修提供一些想法

1 系統(tǒng)介紹

全向信標設備主要包括以下幾個部分：發(fā)射機部分（TX），監(jiān)控器（MOM），控制和選擇邏輯組件（LCSU），天線切換單元（ASU）和天線陣。本文以THALE公司DVOR4000設備為實例。

發(fā)射機（TX）作為設備的信號產(chǎn)生部件，采用主備配置，互為備份，因此組成和功能亦完全相同，主要包含SYN-D模塊、MOD-110（P）模塊、CA-100模塊、MSG-S（C）模塊和CCP-D模塊。其中SYN-D模塊也稱頻率產(chǎn)生器，主要作用是振蕩器以及鎖相環(huán)路產(chǎn)生固定頻率載波和邊帶信號；MOD-110（P）模塊的作用是對由SYN-D產(chǎn)生載波和上下邊帶波進行調(diào)制，并對邊帶信號進行初級放大；CA-100模塊當于一個放大器，其主要作用是將載波信號放大到額定功率并返回監(jiān)控信號；MSG-C（S）模塊作為存儲和控制單元，其主要作用是對各種信號的測量和控制；CCP-D模塊的作用則是穩(wěn)頻和反饋。

天線切換單元作為設備的公共組成部分，主要是將發(fā)射機產(chǎn)生的信號進行處理，再送至設備中央載波天線和50根邊帶天線上。

監(jiān)控信號處理器作為無主次監(jiān)控配置，分別同時對發(fā)射機進行監(jiān)控，當監(jiān)控參數(shù)超出一定的范圍時，設備自身進行誤差或故障的分析，最后決定是否執(zhí)行相關操作，包括換機或者關機。

2 故障現(xiàn)象

寧波庵東導航臺導航設備啟用于1999年，迄今已運行15年，目前設備已經(jīng)比較老舊。2014年，庵東導航臺DVOR出現(xiàn)了數(shù)次轉換，告警現(xiàn)象都是9960Hz AM調(diào)制度為15%左右，設備開機重啟后設備恢復正常工作。

3 信號分析

調(diào)制器作為一個射頻放大器，其信號相位和幅度都是可調(diào)制的，帶寬為108MHz-118MHz，均可用于載波和邊帶。MOD-110P和MOD-110不同之處在于他們的最大輸出功率，MOD-110P用于上邊帶（sb1、sb2）和30W機型的載波（CSB）功放，對大于30W機型，MOD-110代替MDO-110P作為CSB通路功放CA-100C的驅動。

SYN-D接輸出的射頻信號為10dBm，經(jīng)一個-9dBm的衰減器后達到合適的電平，然后送入相應開關（Z2），處理器通過相位控制電路IC4利用Z2來實現(xiàn)控制相移的鍵控（0°/180°），而電位器（R151）亦可通過微調(diào)來改變監(jiān)控率，這些流程作用即是對邊帶支路中的載波抑制（調(diào)節(jié)因子）進行優(yōu)化。RF信號饋入相移器Z3，然后再饋入第二個相移器Z1。通過相位控制電路，這些移相器Z1，Z3中的變?nèi)荻O管的容量開始隨著控制電壓UPH的變化而變化，借此亦可方便設置移相器的傳輸相位。其中Z1的電壓有Z3控制。根據(jù)不同的用途，開關IC300給IC2送入不同的信號：作CSB調(diào)制器時，IC2作為CSB信號相應線性控制控制放大器。IC1補償靜態(tài)相位偏移并給IC2饋入一個直流電壓。而用于邊帶發(fā)射機時，IC2作為設置邊帶相位控制值的放大器，SBO相位由軟件控制，控制信號來自于MSG-C。相移器Z1后接RF預放IC9/Q10，這一級把相移器單元輸出的電平放大到+13dB。

4 故障點判斷

經(jīng)過長時間的努力，仔細研究板件內(nèi)部的線路，并根據(jù)射頻通路，仔細測試各個輸出波形發(fā)現(xiàn)在測試第一級射頻放大輸出信號時，我們發(fā)現(xiàn)故障板件的輸出信號包絡比正常板件的要小。根據(jù)電路分析，我們確定該級放大電路主要有兩個放大器模塊組成，MSA-0186（N9）和MSA-1105（Q10）。其中MSA-0186為50Ω通用放大器，MSA-1105為50Ω或75Ω高動態(tài)范圍線性放大器。通過比較分析可以得出：MSA-0186是作為通用放大器使用的，而MSA-1105擁有線性特性，在射頻信號電路中根據(jù)故障現(xiàn)象和告警參數(shù)，可以推斷出線性特性組件出現(xiàn)故障。我們通過分析MOD-110P的射頻放大電路，射頻信號經(jīng)過MSA-0186的預防大，在通過MSA-1105進行實際放大；而故障現(xiàn)象是射頻通路降低一半，所以實際放大的器件MSA-1105產(chǎn)生故障的可能性較大。同時，作為老舊板件放大板件更容易產(chǎn)生損壞，這也是判斷故障點的一個重要依據(jù)。

考慮到主要現(xiàn)象是信號幅度較小，而主要功率放大模塊為線性放大器，因此我們初步認為故障很有可能在該放大器上。隨后，我們根據(jù)該放大器的型號，自行購買了該放大器器件。科室成員充分利用現(xiàn)有工具平臺，設計了焊接方案，并在報廢的電腦主板上多次嘗試，最終成功更換了該器件。

5 結論

在器件MSA-1105更換完成后，上機對板件進行測試，結果顯示板件可以正常工作，所有參數(shù)顯示正常，至今為止設備已正常運行3個月左右。

經(jīng)過仔細分析研究，確定故障模塊為MOD-110P。在重新開機后設備參數(shù)正常，考慮設備故障是由MOD-110P板件老化造成性能下降引起，然后通過分析射頻電路，通過比較電路中的各個放大器，綜合考慮設備的各項指標，根據(jù)告警參數(shù)確定板件具體故障點。通過這個故障維修過程，希望能給民航空管設備保障的從業(yè)者提供參考。DVOR 4000在民用航空的航路保障中使用非常廣泛，而該設備板件自身老化已經(jīng)相當嚴重，MOD-110P各部分零件性能下降尤為突出。考慮DVOR4000設備上共有4塊MOD-110P，修理費用高昂，本文旨在給各位同行從業(yè)者提供一種可靠有效的思路，為各單位節(jié)約維修周期和維修經(jīng)費。

[1]DVOR 432 vol 2 sect 06 MOD 110 -110P eng.

[2]DVOR4000-fsd45.

[3]DVOR_DME Presentation_Chinese_20121127.pdf.

TP3

A

1674-6708（2015）142-0062-01