VRB-51D型DVOR边带射频通道故障实例分析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇VRB-51D型DVOR边带射频通道故障实例分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要： 通过一次较为典型的边带射频通道故障实例分析，讲解各个边带组件间的信号流程及相互关系，并对它们可能出现的故障现象进行分析，找出故障点，为vrb-51d型设备的射频通道故障排除提供一些参考。

关键词： SGN；SMA；SCU；RLU；ADS；ASD；边带天线；反射功率

中图分类号：V355 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210117－02

1 故障简述

2008年8月白山机场VRB-52D型dvor/LDB102型DME初装调整，DVOR设备2＃机告警关机，控制单元显示边带告警、缺口告警、副载波告警。切换到1＃机设备工作正常。查看2＃机测试单元上下边带功率，指示正常，但在正常范围内。用示波器分别测试2号机两个SMA单元的上下边带的奇偶检测信号和反射信号，上、下边带反射信号每隔1/30秒出现两次反射功率过大的尖峰，用示波器查看监控器解调出的副载波信号，也以同样时隙出现凹陷。1＃机工作正常。

2 故障分析

1）边带射频系统流程简述

先从边带信号的通道来进行分析。如图1所示，边带信号通道主要包括边带信号产生器（SGN）、边带调制放大器（SMA）、边带切换单元（SCU）、继电器单元（RLU）、天线分配开关（ADS）、线开关驱动器（ASD）和边带天线天

SGN用于产生上边带和下边带信号，并将两个边带信号分别送到SMA组件。两个SMA组件分别对上、下两个边带信号进行放大并调制出上边带奇、上边带偶和下边带奇和下边带偶信号，并将四个边带信号送到SCU组件。SCU组件每1/60秒对上下边带进行一次切换，送到RLU组件。RLU组件用于主备机载波和边带信号的切换。RLU输出的边带信号送到ADS组件，ADS组件再按照一定的时序将边带信号送到各个边带天线上，用于边带天线模拟旋转。

2）SGN边带信号产生器

如图2所示，SGN主要包括平衡混频器，移位寄存器，相位检波器和压控振荡器。将SMA送过来的边带采样信号和CDC（载波定向耦合器）来的载波采样信号送到平衡混频器进行混频，得到的9969Hz信号与移位寄存器送过来的9969Hz信号同时送到相位检波器进行比相，并用得到的直流电压送到VCO（压控振荡器）以产生稳定的fc±9969Hz边带信号。此外该组件的边带电平控制电路可用于控制TSD组件对SMA组件的调制信号的大小从而控制边带的放大功率。

如果是该组件出现故障，会对整个边带信号产生平均影响，不会出现有峰值的情况，所以该组件故障的可能性可以排除。

3）SMA边带调制放大器

如图3所示，SMA组件主要包括驱动放大器，去耦器，低通滤波器，调制前定向耦合器，自动电平增益控制电路、调制电路、调制后定向耦合器、正向包络检波器和反向功率检测电路。由SGN来的上边带信号送到驱动放大器进行进一步放大，同时在放大器中进行增益控制并且检测出边带功率值送到测试单元。再经过去耦、低通滤波送到边带耦合器，同时在耦合器中采样出边带信号送到SGN的平衡混频器，边带信号再经过边带调制器被TSD组件送过来的边带调制信号进行调制后，生成上边带的奇、偶信号，最后奇偶信号再分别经过一个定向耦合器送到SCU组件，同时，从定向耦合器中取样并进行检波处理和反向功率检测。下边带信号经过另一个SMA进行同样的信号处理。

如果SMA组件出现故障只会单个的边带信号出现故障，并且故障现象应该呈持续状态，如果TSD组件来的调制信号出现故障，不会出现反射信号过大的现象，所以SMA组件或TSD组件出现故障的可能性也可以排除掉。

4）SCU边带切换组件

如图1所示，SCU组件由一个边带切换开关驱动器和两个边带切换开关板组成。由SMA送过来的上边带奇信号和下边带奇信号送到一个边带切换开关，上边带偶信号和下边带偶信号送到另一个边带切换开关。每1/60秒将奇偶信号切换一次。SCU与ADS组件相配合按照一定的时序将边带信号送到天线上模拟天线旋转。

如果SCU组件出现故障，例如一路输出接触不良，则会出现半个周期的信号不正常现象。所以SCU组件出现故障的情况也可以排除。

5）RLU继电器单元

SCU输出的四路边带信号分别送到RLU单元的四个继电器上，RLU用于主备机的切换，每个继电器选通一路射频信号送到ADS单元。

如果RLU中的一个边带继电器出现故障，也会出现半个周期的信号不正常现象。所以RLU组件出现故障的情况也可以排除。

6）ADS天线分配开关单元

由RLU单元来的的边带信号被送到ADS组件，ADS组件只是多路开关二极管通道，每个通道对应一个天线。由ASD（天下开关驱动）组件来的时序信号进行开关控制，每次选通相应的边带信号送到对应的边带天线上。

ADS组件为1＃机和2＃机共用组件，开启1＃机时设备一切工作正常，证明该组件本身没有任何问题。所以这个组件出现故障的可能性也可以排除掉。同样道理，天线也为1＃机和2＃机共用部分，所以也可以完全排除故障的可能性。

7）ASD天线开关驱动器

ASD组件由一个8421码的译码器和12个开关电路所组成。译码器由定时序列产生器（TSD）组件输出的逻辑信号控制，译码器输出的逻辑信号控制12个驱动电路分别依次导通，产生的方波信号控制天线分配开关的依次导通。如果来自ASD组件的时序控制信号不正确，则上下边带可能出现这种故障现象。

8）判断故障点

现在值得怀疑的只有ASD组件、TSD组件和ADS组件连接电缆。

查看奇偶ASD组件的TSD输入信号为连续的方波脉冲信号，输入信号正常。查看奇偶ASD组件的12个驱动输出信号为1/60周期的脉冲方波，输出信号正常，证明该组件无故障。为了验证该组件正确性，互换1＃机和2＃机的ASD组件，1＃机工作正常，2＃机工作仍故障证明故障点不在这个组件。

再查看ASD组件到ADS组件的连接电缆，用三用表测试其是否有断点。查看时发现电缆接头的针脚与接口接触不良，更换后设备恢复正常。

9）相应措施

设备初装时，对每个数据电缆和射频电缆接入前，应详细检查。

3 常见故障分析

由以上的故障分析可以总结出以下几种常见的边带信号射频通道故障：

1）上边带或下边带功率降低或没有但从SMA看到的检测包络形状正常，出现副载波告警，甚至伴有缺口告警，但没有边带告警，则多为SGN或SMA组件出现故障，可采用更换主备机的相应组件检测出故障所在的组件。如果出现包络形状不正常的情况，则需查看TSD组件来的调制信号是否正常，不正常则为TSD故障。如TSD组件正常查看ASD组件，ASD组件输出不正常则ASD组件故障。

2）如上下边带功率同时降低，奇或偶的上下边带信号交替出现波形扭曲，伴有边带告警，副载波告警或缺口告警等则多为SCU或继电器组件出现故障，SCU可采用更换主备机相应组件的方法确认，继电器组件由于是主备机共用，可查看是奇信号还是偶信号不正常，如果奇信号不正常，两个通过奇信号的继电器分别与偶信号的继电器更换输入输出电缆，看边带信号的波形失常是否转嫁到偶信号上以此确认。偶信号失常可采用同样方法。

3）四个边带信号中只有一个边带信号失常，并伴有副载波告警等。如果在SMA上查看TSD来的调制信号正确，则为SMA故障。

4）如果从SMA上看到边带反射功率出现高峰值，并伴有缺口告警、边带告警等，并已经通过更换主备机ASD组件确认ASD组件正常，则通常为ADS组件或天线出现故障，可通过TSD控制单天线发射来确认哪个天线通道出现故障。如已经确认1、25号天线通道故障，则可以将这两根天线电缆接到3号和27号天线，并控制这两个天线单独发射，如果反射波形很小，证明天线正常，ADS故障；否则为天线故障。

参考文献：

[1]《VRB-51D培训手册》.

[2]郑连兴、倪育德，《DVOR全向信标》，中国民航出版社.