THALES DME435設備DPR模塊故障的案例分析

孫東明 張徐鈞

摘 要：在使用湯姆遜導航設備時期，設備的結構是分立元件制造的，現在的THALES設備板塊功能越來越集成化，從DME415到DME435再到DME435升級版，板件功能組合越來越強大，對維修設備提出了更高要求。本文基于THALES DME435設備的一個關鍵工作參數“系統延時”的漂移展開討論，充分熟悉掌握當前設備的元器件的結構和性能，對排查故障和維修設備的精準迅速的提供實現可能。

關鍵詞：測距;系統延時;漂移;自校準程序

引言：

本文介紹的是一個THALES DME435設備的DPR（信號處理器組件）的一個故障分析。DPR是接收機RX組件和調制器DMD組件之間的數字電路板件。輸入信號為模擬對數脈沖，與操作信道上檢測到的詢問射頻脈沖同步。信號處理器DPR模塊在THALLES DME435設備里是非常重要的，地位相當于人體的心臟。因為在DME設備關機告警當中，“系統延時”這個飛機測距指標是唯一的監控器單告警的指標，“系統延時”的不正確，會導致測距產生嚴重誤差。它就是產生在DPR模塊中，由此可見DPR模塊的重要性。

接下來看一下我單位 DME435設備一個系統延時發生告警的真實案例。2018年1月份連續幾次出了一個DME1號機的系統延時下降到49.62微秒（門限正常值為50±0.25微秒）的故障，設備轉換到DME2號機工作。

下面先了解DPR模塊的內部結構，它可以分為以下這些主要功能模塊：

1、模擬輸入、TOA延時比較口

2、解碼器和寂靜時間

3、回波抑制

4、主延時優先電路

5、鍵控1350HZ發生器

6、振蕩發生器

7、DPR電源

8、數字信號數據總線。

信號處理器DPR關于系統延時的產生TOA組件的大概原理內容：

1視頻處理：輸入脈沖首先和采樣10位ADC轉換器在20MHZ時鐘上同步。從這一點開始，脈沖處理受到20MHZ時鐘的嚴格控制，這樣將引入小于±25ms，但是同時確保在產生回復時不會引入其他計時錯誤。

2數字處理：采樣詢問信號的處理功能被封裝在門陣列中。每個詢問脈沖的到達時間，比較器電路（TOA）提供一個數字脈沖，該數字脈沖對應于模擬詢問脈沖在峰值水平的50%上升時間的到達時間。解碼器檢測到間隔在預設接受窗口內的任何一對輸入脈沖，解碼生成一個脈沖，該脈沖被計數器（主延遲）延遲，然后應用于調制器并開始傳輸。主延時的持續時間應加上所有其他轉發器延遲時間。產生所需的應答延時（X信道為50微秒，Y信道為56微秒），持續檢查收發器總延時的持續時間。自校準程序可以通過改變計數器產生的主延時來糾正任何可能的漂移。從而使總延時持續等于標準值。測量的技術依賴于電頻脈沖技術，精度優于12.5微秒。主延時電路，該模塊產生延時應答脈沖，預先設置的延時被校準，這樣解碼器輸出的第一個詢問觸發器到第一個脈沖的總延時可以由操作員調整，從（D-30）到（D-5）;其中D是us中的應答延時值。調整步長為0.050微秒。延時穩定性優于±0.01微秒。

再回頭看主延時自校準程序，它是自動調整系統延時的程序，可以通過它改變計數器產生的主延時來糾正任何可能的漂移，如果它產生了故障，系統延時就不穩定了，設備應答脈沖系統性延時時間的會產生上下波動，導致設備告警關機。

再來看我們前面講的2018年1月份DME1號機的系統延時下降到49.62微秒的故障，會不會就是這個程序出現故障引起的，如果能把它換下，是不是故障點就排除了。2018年12月診斷DME1號機，當時首先換的是RX組件和DMD組件，故障依舊。但把DPR組件換到2號機一個小時后，2號機的系統延時降下來到了49.90微秒，由此可以確定故障原因在DME1號機故障板塊是DPR內部，也可以推論，應該是DPR組件的自校準程序出現了問題。更換DPR組件，故障就修復了，設備恢復正常。

結語：

最后作一下總結，設備原廠家的圖紙和說明書是我們維護維修的"指南”，“法寶"，有時候一個敏感元器件在板塊內部所起的作用相當的重要，你掌握了它的作用和特性，通過設備工作狀態觀察，數據采集比較，就會得出動態結論。我們的設備工作逐年老化和外部包括氣候影響下，會產生各種各樣的故障，由于目前我們維修平臺的局限性，對設備故障的維修只能停留在更換新的板件，來保證設備的正常運行。通過不斷的學習，設備的元器件和工作原理的結合，至少可以對故障板件內部的損壞或老化的元器件有所了解，在這個基礎上可以對故障板件做出元器件級的自主維修。

參考文獻

[1] 意大利產《THALES DME435設備說明書》

[2] 蔣棟《電力電子的先進脈寬調制技術》