淺談關于THALES系列儀表著陸系統雙頻航向信標系統航向信標LOC411的基本原理，維護及天線陣故障的分析判斷及檢修

王偉全

摘要：本文主要同通過對THALES系列雙頻航向信標LOC411的設備框圖了解其基本工作原理，各模塊功能，信號流程，THALES系列雙頻航向信標LOC411出現的故障現象進行分析判斷、確定故障點，并加以排除。

關鍵詞：航向信標：原理；天線系統；故障：分析；排除

THALES系列儀表著陸系統安裝在廣州白云機場東西跑道，航向信標型號為THALESLOC411。自開放使用至今，航向信標工作運行了十幾年，設備使用年限長，存在老化現象。監控參數受環境溫度產生漂移，不定期出現故障，加大設備維護，保障難度。在開放運行過程中，航向天線系統也出現過一些故障。為此，就關于THALES航向設備的運行，維護，分析故障及排除的一些經驗體會與大家一起學習交流。

本人對設備分析、維護檢修經驗，寫作水平有限，寫作過程難免存在不足和錯漏之處，懇請專家教授與同行提出批評指正。

THALES LOCA11為雙頻雙發射機雙監控器配置。航向信標配有天線系統為21單元ANN105天線陣，天線單元為對數周期天線，具有天線振子相互干擾小輻射波瓣窄，前后輻射比幅大，具有良好非變頻特性天線安裝高度低等優點。

在使用和維護中發現THALES盲降設備有一些缺陷，對機房溫度要求高。設備工作穩定性受機房溫度影響大，機房溫度變化較大時監控參數會產生一定的漂移，功率放大器模塊工作溫度高，功率放大器模塊故障率偏高等。發現這些問題后采取了相應的措施，機房采用雙空調互為備份，空調溫度設定在22℃，保證機房保持在22℃左右，同時把機柜門打開一定角度，利用外置風扇對準機柜吹風，使設備工作在更穩定溫度環境下，減少了功率放大器模塊故障率，減少了監控器參數漂移，參數更穩定。

雙頻航向信標組成示意框圖：

一、THALES LOG 411雙頻航向信標基本組成：

·1發射機（TmnsmiRer）

·2監控器（Moniter）

·3本地、遙控通信接口（LRCD

·4電源系統（BCPS）

·5 48V電池組（Battery）

·6天線系統（Antenna system）

·7遙控單元（RMMC）

ILS THALES LOC411機柜

雙頻航向信標機組成主要由：發射機、監控器等組成。

雙頻發射機產生航道、余隙的CSB SBO信號，載波上還調制了1020音頻認識別信號。

通過功率分配后以一定電平和相位送到天線陣每一個天線單元輻射出去，在空間形成航向信號，給飛機提供對準跑道中心線及偏離跑道中心線的引導信息。

每根天線單元都有一感應探頭。對每根天線發射信號進行采樣，送整體混合網絡，模擬出航道POS信號、航道寬度信號，和余隙寬度信號，作為監控信號送監控器，同時在天線陣前方設置近場天線，對天線陣輻射的航道信號進行采樣監控，近場監控信號也送至監控器進行監控。

·1發射機由以下模塊組成：

·頻率臺成器Synthesizer.（SYN）

·載波調制器Modulator 110P（MOD110P）

·邊帶調制器Modulator 110（MOD110）

·控制耦合器Control coupler（CCP）

·調制信號產生器（信號）Modulation signal generator（signal）（MSG-S）

·調制信號產生器（控制）Modulation signal generator（control）（MSG-C）

·射頻轉換繼電器RF Duplexer（RFD-L23）

頻率合成器（SYN）

產生射頻頻率信號供給載波調制器（MOD110P）、邊帶調制器（MOD110）和產生基準信號到控制耦合器（CCP）。

航道載波調制器Modulator 110P（MOD110P）

來自頻率合成器產生的射頻頻率信號與來自調制信號產生器（MSG-S）90+150HZ和信號調制音頻、1020HZ識別音頻信號通過航道載波調制器（MOD110P）調制，產生航道CSB信號

航道邊帶調制器（MOD110）

來自頻率合成器產生射頻頻率信號與來自調制信號產生器（MSG-S）90-150HZ差信號調制音頻、通過航道邊帶調制器產生航道SBO信號

余隙載波調制器Modulator 110P（MOD110P）

來自頻率合成器產生射頻頻率信號與來自調制信號產生器（MSG-S）90+150HZ和信號、1020音頻識別信號通過余隙載波調制器（MOD110P）產生余隙CSB信號，余隙射頻頻率低航道載波頻率12KHZ

余隙邊帶調制器（MOD110）

來自頻率合成器產生射頻頻率信號與來自調制信號產生器（MSG-S）90-150HZ差信號調制音頻通過余隙邊帶調制器（MOD110）產生余隙SBO信號，余隙射頻頻率低航道載波頻率12KHZ

調制信號產生器（MSG-S）

調制信號產生器（MSG-S）調制信號產生器（MSG-C）組成了調制信號產生器，產生用于載波調制器、邊帶調制器的調制信號，和控制所以發生在發射機中運行序列控制。

控制耦合器CONTROL COUPLER（CCP）

其作用：用于改善載波調器和邊帶調制器的輸出信號

射頻轉換繼電器RF duplexer（RFD-L）

用于轉換發射機上天線與接負載的切換，

·2監控器

·監控器由以下組件組成：

·監控器信號處理器Monitor signal proocssor（MSP-L）

·邏輯控制表決器Control and selector logic（CSL）

·監控器接口適配器Monitor interface asapter（MIA-L）

·監控器分配開關（MDS-L13）

MSP-L對監控信號進行處理量化，對監控參數進行量化，

邏輯控制表決器：CSL其中相應的信號送到CSL實現發射機的轉換繼電器的控制，對電池控制以及對過放電保護。

MIA-L混合了備機的監控信號送到監控信號處理組件MSP-L進行處理。

MDS-L13對來自整體混合網絡的三路監控信號和一路近場信號以及備機監控信號通過MIA-12信號通過監控器分配開關（MDS-L13）監控通道的信號進行分配選擇

·3本地、遙控通信接口（LRCI）

·LRCI單元用于通過MODEM與RMMC之間通信聯系以及與子系統發射機的MSG-C及監控器的子系統聯系。

LRCI由以下組件組成，本地控制及狀態顯示單元LCSU、專線Moden zua29程控ModenLGN14.4和語音放大電路vAM組成

·4電源系統BCPS

·BCPS完成交，直流轉換，提供ILS設備所需要的電壓以及電池充放電功能

·BCPS有以下組件組成。

·AC-DC轉換器ACC-54輸入220V、50HZ輸出54V11A供整機使用

·DC-DC轉換器DCC-05輸入54V輸出5V5A供監控器SCL

·DC-DC轉換器DCC-28輸入54V輸出28V

·DC-DC轉換器DCC-MV輸入54V，輸出28V，+15V2A，+5V5A供發射機使用

·5 48V電池組（Battery）用于設備應急電源

·6航向天線系統：

型號21單元AAN105天線，通過功率分配將來自發射機的CSB和SBO信號以一定幅度和相位分配給1-21號天線輻射出去，形成航向信號，提供正在著陸飛機準確對準及偏離跑道中心線的引導信息。

近場監控天線：天線陣前方設置近場天線，對天線陣輻射的航道信號進行采樣監控，近場監控信號也送至監控器進行監控用于對航道信號的監控

監控混合網絡：對每根天線發射信號進行取樣，通過整體混合網絡模擬空間等效航道POS信號、航道寬度信號，和余隙寬度的監控信號，送至監控器進行監控。

·7遙控單元（RMMC）用于遠程控制本地設備。

二、航向天線陣故障

故障現象

雙機告警關臺

告警參數

DDM Course width integral，雙發射機，機雙監控器道整航體寬度DDM參數超門限告警

TX1 MON1：-18.2，MON2：-18 3%

TX2MON1：-18.6，MON2：-18 7%

故障前該參數這個正常值是為：TX1 MON1：-15.2%，MON2=-15.3%。

TX2 MON1=-15.6%，MON2=-15.6%。

DDM Course width integral告警門限為：上限UL-13.5%下限LL-17.5%

故障分析：

初步分析：出現雙機告警關臺，相同參數告警，基本可判斷故障點出在公共部分，接下來判斷是發射還是監控出現問題，檢查近場，遠場監控信號RF SDMDDM正常，然后通過PRI在跑道頭左105米、右105米寬度點測量RF SDM DDM正常，說明了發射信號沒問題，檢查問題重點在監控公共部分和與整體參數有關的組件和相應的連線和接頭上。

檢查故障：

先開TX2出現故障現與TX1相同告警參數，在監控測量窗口Measurement Aerial：雙監控器DDM Course Width integral為：-18.3、-18.7告警，雙機同時出現相同的告警參數。檢查發射機BITE正常，進一步說明雙發射機均正常，基本判斷故障問題出在公共部分。

是出在發射問題還是監控問題呢？為了區分是屬于發射部分還是監控部分造成的監控參數告警，我們進一步檢查近場監控信號RF SDM DDM參數正常，檢查遠場監控信號RF SDM DDM參數正常，并用PRI進行航向信號外場測試，測試結果RFSDM DDM值測試均正常。測得跑道頭左105米處DDM值-0.1556、右105處DDM值0.1559正常，跑道中心線上零DDM值居中。進一步說明了發射信號正常。

這樣可以把故障定位鎖定在監控問題和與整體參數有關的組件和相應的連線和連接上。監控信號Measurement Aerial的信號來自Integral Network監控整體混合網絡CRPOS、CRWIDTH、CLWIDTH和來自于近場天線Near Field四路監控信號，送到MDS-L23模塊。航向機柜的頂上有這四路監控信號連接接口，一路是從近場天線回來的檢測信號，三路來自于整體混合監控網絡的監控信號：CRPos、CRWidth、CLWidth檢測信號。

我們利用PRI對三路來自于整體混合網絡的CR Pos、CR Width、CL Width監控信號進行RF SDMDDM測量，測的航道寬度DDM值0.1863，不正常，其他參數正常，這時可把故障點壓縮定位控整體混合網絡上。整體混合網絡上與航道寬度DDM值信號有關模塊有：MC-PMD-P和ME-P這三個模塊，為了進一步查找故障點，采用了排除故障的基本方法進行，通過排除法把故障定位MC-PMD-P ME-P模塊及天線單元感應信號部分。

把設備關閉，打開MC-P MD-P ME-P模塊外蓋進行外觀檢查沒異常，檢查相關各電纜連接正常。檢查天線單元監控感應信號部分從簡到繁地檢查。在天線分配箱里旋開擰下21天線根部監控感應信號的接頭，用比較法，逐一用萬用表測量天線監控接口的阻值比較，發現其中第四根天線電阻值明顯與其他天線阻值不一樣，電阻無窮大，正常天線感應信號接頭電阻值為199歐，此時判斷其中4號天線故障，將4號天線單元拆下來，把內芯抽出檢查發現分有一監控信號感應信號線路板故障，修復感應信號線路板，恢復第4號天線單元后，恢復所有連接線后，開啟發射機設備恢復工作正常。總結語：

在儀表著陸系統設備運行、維護、維修過程中，維護人員除應了解設備工作原理，信號流程，各模塊功能等，還要仔細了解設備運行特點，THALES儀表著陸系統設備對機房溫度要求高，溫度變化會使監控參數產生漂移，嚴重時甚至可造成告警關臺，維護人員必須引起高度重視，及時采取有效措施，保證機房溫度在規定范圍內，確保設備正常運行，保障安全生產。