一种短波射频通路的故障检测设计

巩延香，毛日军

（南京熊猫汉达科技有限公司，南京 210014）

1 研究背景

随着电子通信装备模块化、综合化设计的发展，短波通信设备也由原先的独立电台逐步演变成由若干个射频模块组成。由于综合之后设备间信号交联复杂，一旦出现短波故障现场很难进行故障定位，往往需要将系统上与短波相关的设备（模块）一并拆下，并在搭建系统模拟测试环境，同时结合相关仪器仪表及软件仿真监测等手段才能比较准确地隔离出故障，排故周期长，而且额外增加了很多不必要的拆装，给用户日常训练及维护保养造成很大影响。

2 短波射频通路的故障检测设计

2.1 短波射频通路工作原理

短波设备采用模块化设计之后一般由短波天调、短波功放和短波收发信机三部分组成，典型的短波通信系统组成包括有：短波收发信机、短波天调单元、短波功放单元以及天线、上级系统等。①当短波接收时，来自短波天线的接收信号经短波天调单元的匹配接收之后通过射频电缆送至短波功放单元，信号在功放单元中经射频继电器收/发切换、滤波等处理后送至短波收发信机，最终在短波收发信机中经下变频、解调、解码等处理后还原出话音/数据信息送往系统的音频/数据终端。②当短波发射时，来自系统的话音/数据信息在短波收发信机中经编码、调制、上变频等处理后产生激励信号并射频电缆送至短波功放单元，信号在功放单元中经射频继电器收/发切换、功率放大、谐波滤波等处理后送至短波天调单元，最终由短波天调经阻抗匹配调整后通过短波天线发射出去。

2.2 射频通路检测策略

短波设备的自检类型一般包含加电自检、维护自检和周期自检，加电自检和周期自检由于受上电时间及使用约束限制，往往只对短波功能各组成设备的内外部低频接口及工作电压进行检测，本文主要利用设备的维护自检功能，设计一种适用于射频通路检测的方法，能够准确、快速地定位出短波功能接收和发射两条射频通路上的故障信息，故障检测基本策略：设备启动“维护自检”操作—启动短波模块级故障检测—模块级如有故障—启动短波收通路故障检测—收通路如有故障—启动短波发通路故障检测—汇总上级自检结果信息。

短波射频通路检测设计流程说明：①启动模块级检测，粗略剔除短波设备各模块级故障，如果模块级无故障则进入第二步，否则直接跳转至第四步；②启动射频收通路检测，收通路检测信号可以由天调内部产生，并根据信号流向，由各级SRU依次完成对收检测信号故障与否进行检测判别，如果收通路无故障则进入第三步，否则直接跳转至第四步；③启动射频发通路检测，发通路检测信号由收发信机内部产生，并根据信号流向，由各级SRU依次完成对发检测信号故障与否进行检测判别，发通路检测结束后进入第四步；④汇总上报短波维护自检结果信息。

2.3 收射频通路的故障检测设计

模块级检测已结束且未发现故障时，启动短波设备射频接收通路的检测。收通路检测时，首先由收发信机通知天调单元产生一个收检测信号（信号幅度建议在-50dBm以上），正常情况下该信号经射频电缆送至短波功放单元，并经功放内部的收/发切换、滤波等处理后送往短波收发信机，最终在收发信机的信号处理电路中还原出检测音频。收射频通路的故障检测设计见图1。

图1 短波收射频通路故障检测流程

2.4 发射频通路的故障检测设计

模块级检测、收通路检测已结束且未发现故障时，启动短波设备射频接发通路的检测。发通路检测时，由短波收发信机内部产生一个等幅报（CW）信号，该信号经调制、激励等处理后输出一个激励检测信号（幅度一般为5dBm），由于发通路前端的大部分故障信息已经在模块及收通路检测时被剔除，在此主要是对功率放大输出及之后的射频信号通路进行检测。发射频通路的故障检测设计见图2。

图2 短波发射频通路故障检测流程

2.5 射频通路故障汇总

按照本文的设计方案，当启动维护自检操作后，短波设备依次通过收通路检测、发通路检测，能够检测并上报出至少8种收、发射频通路上的故障类型（非射频通路上的故障信息本文不做描述），根据这些故障类型可将射频通路故障定位到具体的SRU及相关连接电缆。

3 结束语

本文方案通过原位自检的方式，能够快速、可靠地检测出短波整条收/发射频通路上的故障信息，并将故障隔离到某个具体的SRU及相关电缆，可以在很大程度上提高短波设备在外场的排故效率，较少不必要的拆装工作。