MOD-110P放大系统故障浅析

谢 勇

民航宁波空中交通管理站技术保障部，浙江宁波 315000

MOD-110P放大系统故障浅析

谢 勇

民航宁波空中交通管理站技术保障部，浙江宁波 315000

中国民用航空领域中传统陆基导航设备依旧占据着重要作用。作为航路导航和部分终端导航的主要陆基导航设备，全向信标DVOR和测距仪DME肩负着近乎所有中国民用航空器的航路导航任务。航路导航的主要部分是通过DVOR提供的方位信息以及DME提供的距离信息构成的，迄今国内的DVOR全向信标设备主要包括thales4000型和thales432型，其中又以4000型为主。本文希望通过该则DVOR4000型设备的放大器板件的故障案例，对通过故障现象的判定和信号流程的分析来确定故障位置的方法进行学习，从而提升设备故障板件的自主维修能力。

DVOR4000；MOD-110P；放大器；MSA-1105；维修

0 引言

DVOR4000型设备是中国民用航空领域中使用率最高的传统航路方位导航设备，通过与提供相对于导航台站距离信息DME设备的配套使用，为民用航空器提供具体、准确的位置信息。

多普勒全向信标4000型设备因其广泛的使用范围和相对较高的使用频率，是目前中国民用航空航路导航台与DME测距仪配套的主要设备。在设备的运行过程中，维护人员可能遇到设备的各种问题，现将我在工作中碰到一起DVOR4000型设备的故障案例与大家分享，通过对设备信号放大器部件MOD-110进行故障定位、分析和维护进行说明，希望提供一些想法和思路，为导航设备保障工作中的维护维修提供一些想法

1 系统介绍

全向信标设备主要包括以下几个部分：发射机部分（TX），监控器（MOM），控制和选择逻辑组件（LCSU），天线切换单元（ASU）和天线阵。本文以THALE公司DVOR4000设备为实例。

发射机（TX）作为设备的信号产生部件，采用主备配置，互为备份，因此组成和功能亦完全相同，主要包含SYN-D模块、MOD-110（P）模块、CA-100模块、MSG-S（C）模块和CCP-D模块。其中SYN-D模块也称频率产生器，主要作用是振荡器以及锁相环路产生固定频率载波和边带信号；MOD-110（P）模块的作用是对由SYN-D产生载波和上下边带波进行调制，并对边带信号进行初级放大；CA-100模块当于一个放大器，其主要作用是将载波信号放大到额定功率并返回监控信号；MSG-C（S）模块作为存储和控制单元，其主要作用是对各种信号的测量和控制；CCP-D模块的作用则是稳频和反馈。

天线切换单元作为设备的公共组成部分，主要是将发射机产生的信号进行处理，再送至设备中央载波天线和50根边带天线上。

监控信号处理器作为无主次监控配置，分别同时对发射机进行监控，当监控参数超出一定的范围时，设备自身进行误差或故障的分析，最后决定是否执行相关操作，包括换机或者关机。

2 故障现象

宁波庵东导航台导航设备启用于1999年，迄今已运行15年，目前设备已经比较老旧。2014年，庵东导航台DVOR出现了数次转换，告警现象都是9960Hz AM调制度为15%左右，设备开机重启后设备恢复正常工作。

3 信号分析

调制器作为一个射频放大器，其信号相位和幅度都是可调制的，带宽为108MHz-118MHz，均可用于载波和边带。MOD-110P和MOD-110不同之处在于他们的最大输出功率，MOD-110P用于上边带（sb1、sb2）和30W机型的载波（CSB）功放，对大于30W机型，MOD-110代替MDO-110P作为CSB通路功放CA-100C的驱动。

SYN-D接输出的射频信号为10dBm，经一个-9dBm的衰减器后达到合适的电平，然后送入相应开关（Z2），处理器通过相位控制电路IC4利用Z2来实现控制相移的键控（0°/180°），而电位器（R151）亦可通过微调来改变监控率，这些流程作用即是对边带支路中的载波抑制（调节因子）进行优化。RF信号馈入相移器Z3，然后再馈入第二个相移器Z1。通过相位控制电路，这些移相器Z1，Z3中的变容二极管的容量开始随着控制电压UPH的变化而变化，借此亦可方便设置移相器的传输相位。其中Z1的电压有Z3控制。根据不同的用途，开关IC300给IC2送入不同的信号：作CSB调制器时，IC2作为CSB信号相应线性控制控制放大器。IC1补偿静态相位偏移并给IC2馈入一个直流电压。而用于边带发射机时，IC2作为设置边带相位控制值的放大器，SBO相位由软件控制，控制信号来自于MSG-C。相移器Z1后接RF预放IC9/Q10，这一级把相移器单元输出的电平放大到+13dB。

4 故障点判断

经过长时间的努力，仔细研究板件内部的线路，并根据射频通路，仔细测试各个输出波形发现在测试第一级射频放大输出信号时，我们发现故障板件的输出信号包络比正常板件的要小。根据电路分析，我们确定该级放大电路主要有两个放大器模块组成，MSA-0186（N9）和MSA-1105（Q10）。其中MSA-0186为50Ω通用放大器，MSA-1105为50Ω或75Ω高动态范围线性放大器。通过比较分析可以得出：MSA-0186是作为通用放大器使用的，而MSA-1105拥有线性特性，在射频信号电路中根据故障现象和告警参数，可以推断出线性特性组件出现故障。我们通过分析MOD-110P的射频放大电路，射频信号经过MSA-0186的预防大，在通过MSA-1105进行实际放大；而故障现象是射频通路降低一半，所以实际放大的器件MSA-1105产生故障的可能性较大。同时，作为老旧板件放大板件更容易产生损坏，这也是判断故障点的一个重要依据。

考虑到主要现象是信号幅度较小，而主要功率放大模块为线性放大器，因此我们初步认为故障很有可能在该放大器上。随后，我们根据该放大器的型号，自行购买了该放大器器件。科室成员充分利用现有工具平台，设计了焊接方案，并在报废的电脑主板上多次尝试，最终成功更换了该器件。

5 结论

在器件MSA-1105更换完成后，上机对板件进行测试，结果显示板件可以正常工作，所有参数显示正常，至今为止设备已正常运行3个月左右。

经过仔细分析研究，确定故障模块为MOD-110P。在重新开机后设备参数正常，考虑设备故障是由MOD-110P板件老化造成性能下降引起，然后通过分析射频电路，通过比较电路中的各个放大器，综合考虑设备的各项指标，根据告警参数确定板件具体故障点。通过这个故障维修过程，希望能给民航空管设备保障的从业者提供参考。DVOR 4000在民用航空的航路保障中使用非常广泛，而该设备板件自身老化已经相当严重，MOD-110P各部分零件性能下降尤为突出。考虑DVOR4000设备上共有4块MOD-110P，修理费用高昂，本文旨在给各位同行从业者提供一种可靠有效的思路，为各单位节约维修周期和维修经费。

[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