R/S遠(yuǎn)端控制單元GB409的維護(hù)及維修

王舵

民航大連空管站技術(shù)保障部技術(shù)支持室，遼寧大連 116033

引言

R/S 200系列天線共用系統(tǒng)是德國R&S公司生產(chǎn)的VHF地空通信電臺，在我國民航地空通信中得到廣泛使用。GB409作為德國R/S公司配套生產(chǎn)的遠(yuǎn)程控制終端，它主要是為地面管制員提供與空中機(jī)組人員的雙向語音通信，實(shí)現(xiàn)語音收發(fā)功能。下面結(jié)合在日常維護(hù)中我們遇到的幾個故障案例，與大家一起探討R/SGB409的日常維護(hù)和維修，以期豐富經(jīng)驗(yàn)，提升空管綜合保障能力。

1 R/S GB409工作原理

遙控終端GB409主要由電源部分、SQL觸發(fā)電路、PTT產(chǎn)生電路、音頻處理電路等四部分組成，如圖1所示。

1.1 電源部分

遙控終端提供交直流雙路供電方式，其中交流供電是采用插件Y3（Power Supply and Switching Tone Generator）實(shí)現(xiàn)供電的，我們一般采用外接直流+24V的供電方式。+24V經(jīng)過可調(diào)式變壓模塊B4線形調(diào)整為+19V，再經(jīng)過固定變壓模塊穩(wěn)壓輸出+15V，為整個終端盒內(nèi)部提供穩(wěn)定電源。

1.2 Squelch（以下簡稱SQL）觸發(fā)電路

SQL信令的功能是面向地面管制員的，以指示燈的形式提醒地面管制員收聽揚(yáng)聲器內(nèi)放出的音頻。具體功能如下：

①場效晶體管T4飽和導(dǎo)通，T3截止；輸入的音頻信號就可以順利的到達(dá)音頻放大器B1；

②SQ電壓擊穿穩(wěn)壓二極管GL2（鉗位電壓約3.9V），使得T5飽和，SQL/CARR燈（GL10）得到+15VDC點(diǎn)亮；

③SQ電壓擊穿穩(wěn)壓二極管GL1使得T2飽和，場效應(yīng)管T1的柵極起控，揚(yáng)聲器LT1接通，輸出經(jīng)過低頻放大的音頻信號。

1.3 PTT產(chǎn)生電路

PTT信令（Push-to-Talk）,為電臺提供發(fā)射指令，未使用時，電臺的接口板送出的PTT檢測電壓約為+7V（電壓的具體大小于整個通信電路的長短有關(guān)）。當(dāng)按下終端的PTT按鍵后，PTT檢測電壓在GB409內(nèi)被導(dǎo)地為0V，此時發(fā)射機(jī)得到音頻信號，放大并發(fā)射出去。發(fā)射時，SQL/CARR指示燈被點(diǎn)亮。原因是電臺的發(fā)射和接收晶體本振單獨(dú)工作，在自身發(fā)射的同時，自身的接收機(jī)也會得到音頻信號、送出SQ啟動電壓，接收機(jī)處理后的音頻信號經(jīng)過線路送到終端GB409。如果此時GB409的揚(yáng)聲器將語音播放出去會出現(xiàn)語音回受現(xiàn)象，為了解決這一問題，在GB409的電路中，揚(yáng)聲器的一端接入場效應(yīng)管T1，當(dāng)發(fā)射時，由于PTT電壓為0V，ST2.B9點(diǎn)電壓為0.7V，此電壓不足以使得T2導(dǎo)通，揚(yáng)聲器LT1一端相當(dāng)于接入高阻，靜音。從而解決聲音回受問題。

1.4 音頻處理電路

音頻處理電路包括：音頻信號的阻抗匹配部分、音頻放大部分。

①音頻信號的阻抗匹配部分

接收機(jī)解調(diào)出的音頻信號經(jīng)過傳輸鏈路送到終端GB409。經(jīng)過ST9端口的第1、17針腳輸入到音頻變壓器TR2，進(jìn)行阻抗匹配；

地面管制員發(fā)射的語音信號經(jīng)過麥克風(fēng)將語音信號轉(zhuǎn)化為電信號，輸入到端口BU10.C，經(jīng)過兩級B2音頻放大，利用音頻變壓器進(jìn)行阻抗匹配，在經(jīng)過傳輸線路送達(dá)電臺進(jìn)行調(diào)制發(fā)射。

②音頻放大部分

接收到的經(jīng)過阻抗匹配的音頻信號一路送入Y3（Power Supply and Switching Tone Generator）,另一路送至音量控制電位器R40，再經(jīng)過低頻變壓器B1放大。經(jīng)過低頻放大的音頻信號一路由揚(yáng)聲器LT1輸出；另一路經(jīng)過電容耦合后送到GB409的耳脈插座BU10.A點(diǎn)上。同時GB409還可以提供語音記錄端口（此功能需要插件Y3的支持）。

2 故障實(shí)例分析及常見故障元器件

2.1 故障案例一

①故障現(xiàn)象

GB409接收正常、carr/sql燈指示正常，無發(fā)射音頻。

②分析及處置過程

a.GB409接收部分及carr/sql指示燈正常，說明接收支路及內(nèi)部供電回路工作正常；

b.采用替換法，將該話筒接到其他GB409上，進(jìn)行發(fā)射檢測，工作正常。懷疑故障點(diǎn)GB409內(nèi)部發(fā)射音頻放大部分；

c.為GB409提供+24V供電，將BU10F針腳接地，從BU10C送入一個1Mv、1KHz的音頻信號，測量低頻放大器B2輸出端，有信號輸出；將BU10F針腳懸空，再測量低頻放大器B2輸出端，輸出信號無較大變化。測量三極管T2，測量當(dāng)BU10F針腳懸空時，T2發(fā)射極有電壓正常；當(dāng)BU10F針腳接地時，T2發(fā)射極仍有電壓。至此故障點(diǎn)確認(rèn)，三極管T2被擊穿導(dǎo)致變壓器B2不能正常工作。更換T2后遙控盒恢復(fù)正常工作。

③經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

終端出現(xiàn)故障時，首先檢查設(shè)備監(jiān)控及終端狀態(tài)指示，確定非電臺端故障后再逐級進(jìn)行檢查。

2.2 故障案例二

①故障現(xiàn)象

監(jiān)控顯示電臺處于長發(fā)狀態(tài)。

②分析及處置過程

a 斷開電臺和遙控盒之間傳輸鏈路，長發(fā)現(xiàn)象消失，說明電臺自身正常；

b 斷開GB409，使用萬用表測量線路上PTT是否接地，線路正常。PTT未接地；

c 連接GB409，使用萬用表測量線路上PTT，PTT接地，說明故障時GB409內(nèi)部產(chǎn)生的。從GB409的末級開始檢查，逐步檢查有無元器件被擊穿現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓二極管GL11被擊穿，導(dǎo)致PTT直接接地造成長發(fā)。更換GL11，故障排除。

表1 GB409易損元器件表

③經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

圖1、 遙控盒GB409電路圖

設(shè)備的安裝和使用，要確保對其有效接地，此次遙控盒長發(fā)故障就是因?yàn)樵O(shè)備受到感應(yīng)雷電的侵入導(dǎo)致PTT控制部分器件損壞。維護(hù)人員在雷雨季節(jié)到來之前要仔細(xì)檢查設(shè)備的防雷接地狀態(tài)。

我們在長期維護(hù)過程中總結(jié)出GB409易損壞元器件表，見表1。

3 通過改造將OTE電臺接入GB409

我站新裝OTE DTR100十二信道系統(tǒng)，配套使用的遙控終端是AK100，其尺寸偏大，從空間占用方面比較，兩個GB409（101*137*132mm）的占用空間和一個AK100(213*172*130mm)相當(dāng)。由于管制席位空間緊張，為了高效利用閑置的GB409（占用空間?。┯布Y源，我們計(jì)劃本場OTE DTR100電臺信號接入R&S遙控GB409中。

本場OTE設(shè)備通過電纜將信號傳輸?shù)焦苤葡?，傳輸距離近（大約30米），線路采用超五類雙屏蔽網(wǎng)線，電臺及終端均有效接地，線路竄入噪聲幾率小。所以采用SQL信號外接+24V觸發(fā)的方式，保持GB409揚(yáng)聲器時刻處于開放狀態(tài)；

針對PTT信令，我們通過萬用表測量DTR100電臺輸出線架的E+針腳，測量到電臺在無發(fā)射時，E+針腳電壓大約為+11V，發(fā)射時E+針腳電壓為0V，明確DTR100電臺的PTT觸發(fā)方式為低電平觸發(fā)。通過查閱相關(guān)資料，確認(rèn)此電壓符合遙控盒GB409的PTT電壓要求。

優(yōu)化后設(shè)備信號傳輸示意圖如下圖2所示

圖2、 DTR100接入GB409示意圖

當(dāng)管制員觸發(fā)PTT指令后，GB409將電臺送過來的PTT檢測信號E+接地，電壓從+11V降低到0V。發(fā)射機(jī)開始工作，完成發(fā)射；當(dāng)接收到的音頻信號進(jìn)入GB409時，由于外接+24V驅(qū)動，揚(yáng)聲器放出線路中的音頻。此次改造，由于傳輸線路短、接地良好，可以不考慮通過SQL信號抑制線路上的噪聲。

4 結(jié)束語

VHF 通信作為保證民航飛行安全的重要工具和手段，對其的維護(hù)和管理是否有效是設(shè)備能否可靠運(yùn)行的重要保障。VHF遙控通信系統(tǒng)過程復(fù)雜，通信異常時，故障點(diǎn)的判定較為繁瑣，這就要求維護(hù)人員不僅要對整個系統(tǒng)的工作原理、信號走向等有全面的理解和把握；更為重要的是在排故過程中要保持頭腦冷靜，認(rèn)真觀察分析故障現(xiàn)象，檢查相應(yīng)設(shè)備的工作狀況，運(yùn)用儀器儀表對故障現(xiàn)象進(jìn)行分析檢測，大致判定可能故障點(diǎn)，然后根據(jù)擬定邏輯逐一排查，最后找出故障設(shè)備進(jìn)行檢修。

[1] R&S. GB409/GB409M. Repair Manual.

[2] OTE. OTE DTR100/DT100 Technical Handbook 779-0266/01.04