THALES DME435设备DPR模块故障的案例分析

孙东明 张徐钧

摘 要：在使用汤姆逊导航设备时期，设备的结构是分立元件制造的，现在的THALES设备板块功能越来越集成化，从DME415到DME435再到DME435升级版，板件功能组合越来越强大，对维修设备提出了更高要求。本文基于THALES DME435设备的一个关键工作参数“系统延时”的漂移展开讨论，充分熟悉掌握当前设备的元器件的结构和性能，对排查故障和维修设备的精准迅速的提供实现可能。

关键词：测距;系统延时;漂移;自校准程序

引言：

本文介绍的是一个THALES DME435设备的DPR（信号处理器组件）的一个故障分析。DPR是接收机RX组件和调制器DMD组件之间的数字电路板件。输入信号为模拟对数脉冲，与操作信道上检测到的询问射频脉冲同步。信号处理器DPR模块在THALLES DME435设备里是非常重要的，地位相当于人体的心脏。因为在DME设备关机告警当中，“系统延时”这个飞机测距指标是唯一的监控器单告警的指标，“系统延时”的不正确，会导致测距产生严重误差。它就是产生在DPR模块中，由此可见DPR模块的重要性。

接下来看一下我单位 DME435设备一个系统延时发生告警的真实案例。2018年1月份连续几次出了一个DME1号机的系统延时下降到49.62微秒（门限正常值为50±0.25微秒）的故障，设备转换到DME2号机工作。

下面先了解DPR模块的内部结构，它可以分为以下这些主要功能模块：

1、模拟输入、TOA延时比较口

2、解码器和寂静时间

3、回波抑制

4、主延时优先电路

5、键控1350HZ发生器

6、振荡发生器

7、DPR电源

8、数字信号数据总线。

信号处理器DPR关于系统延时的产生TOA组件的大概原理内容：

1视频处理：输入脉冲首先和采样10位ADC转换器在20MHZ时钟上同步。从这一点开始，脉冲处理受到20MHZ时钟的严格控制，这样将引入小于±25ms，但是同时确保在产生回复时不会引入其他计时错误。

2数字处理：采样询问信号的处理功能被封装在门阵列中。每个询问脉冲的到达时间，比较器电路（TOA）提供一个数字脉冲，该数字脉冲对应于模拟询问脉冲在峰值水平的50%上升时间的到达时间。解码器检测到间隔在预设接受窗口内的任何一对输入脉冲，解码生成一个脉冲，该脉冲被计数器（主延迟）延迟，然后应用于调制器并开始传输。主延时的持续时间应加上所有其他转发器延迟时间。产生所需的应答延时（X信道为50微秒，Y信道为56微秒），持续检查收发器总延时的持续时间。自校准程序可以通过改变计数器产生的主延时来纠正任何可能的漂移。从而使总延时持续等于标准值。测量的技术依赖于电频脉冲技术，精度优于12.5微秒。主延时电路，该模块产生延时应答脉冲，预先设置的延时被校准，这样解码器输出的第一个询问触发器到第一个脉冲的总延时可以由操作员调整，从（D-30）到（D-5）;其中D是us中的应答延时值。调整步长为0.050微秒。延时稳定性优于±0.01微秒。

再回头看主延时自校准程序，它是自动调整系统延时的程序，可以通过它改变计数器产生的主延时来纠正任何可能的漂移，如果它产生了故障，系统延时就不稳定了，设备应答脉冲系统性延时时间的会产生上下波动，导致设备告警关机。

再来看我们前面讲的2018年1月份DME1号机的系统延时下降到49.62微秒的故障，会不会就是这个程序出现故障引起的，如果能把它换下，是不是故障点就排除了。2018年12月诊断DME1号机，当时首先换的是RX组件和DMD组件，故障依旧。但把DPR组件换到2号机一个小时后，2号机的系统延时降下来到了49.90微秒，由此可以确定故障原因在DME1号机故障板块是DPR内部，也可以推论，应该是DPR组件的自校准程序出现了问题。更换DPR组件，故障就修复了，设备恢复正常。

结语：

最后作一下总结，设备原厂家的图纸和说明书是我们维护维修的"指南”，“法宝"，有时候一个敏感元器件在板块内部所起的作用相当的重要，你掌握了它的作用和特性，通过设备工作状态观察，数据采集比较，就会得出动态结论。我们的设备工作逐年老化和外部包括气候影响下，会产生各种各样的故障，由于目前我们维修平台的局限性，对设备故障的维修只能停留在更换新的板件，来保证设备的正常运行。通过不断的学习，设备的元器件和工作原理的结合，至少可以对故障板件内部的损坏或老化的元器件有所了解，在这个基础上可以对故障板件做出元器件级的自主维修。

参考文献

[1] 意大利产《THALES DME435设备说明书》

[2] 蔣栋《电力电子的先进脉宽调制技术》