AWA DVOR52D設(shè)備功率放大器故障分析

陳平 張家明

摘要：DVOR52D由澳大利亞AWA公司出品，近年來(lái)AWA被INDRD公司收購(gòu)，升級(jí)了遙控和監(jiān)視功能，監(jiān)控的參數(shù)更加翔實(shí)，很多需要測(cè)量的數(shù)據(jù)，通過(guò)本地鍵盤(pán)或遠(yuǎn)端監(jiān)視電腦鍵盤(pán)查詢，在顯示屏上就可以看到很方便。對(duì)于AWA設(shè)備從這些年來(lái)云南地區(qū)工作的情況來(lái)看，其載波功放部分功率大，發(fā)熱量最高，故障率較高。由于該設(shè)備集成化程度較低，每塊板件都可以維修。

關(guān)鍵詞：（DVOR）多普勒全向信標(biāo)；（CPA）載波功率放大器；（CMP）載波調(diào)制與保護(hù)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）16-0212-02

Some Experience on AWA DVOR52D Equipment of Power Amplifier

CHEN-Ping，ZHANG Jia-ming

（Yunnan ATM Sub_Bureau，CAAC，Kunming 650200，China）

Abstract：DVOR52D is produced by Australian AWA company. In recent years， AWA has been acquired by INDRD Corporation. The remote control and monitoring functions have been upgraded. The monitoring parameters are more detailed. Many data to be measured are queried through the local keyboard or remote monitoring computer keyboard. It can be seen very convenient. Regarding the AWA equipment work situation in Yunnan over the years， its carrier power amplifier has a large power， maximum heat output， and a high failure rate. Due to the low degree of integration of the device， each board can be maintained.

Key words：（DVOR） Doppler omnidirectional beacon； （CPA） Carrier Power Amplifier； （CMP） Carrier Modulation and Protection

1簡(jiǎn)述

某信標(biāo)臺(tái)AWA DVOR/DME設(shè)備擔(dān)負(fù)某大型機(jī)場(chǎng)航路導(dǎo)航，兼有兩條跑道北邊進(jìn)近引導(dǎo)功能。DVOR二號(hào)機(jī)工作時(shí)告警自動(dòng)轉(zhuǎn)換到一號(hào)機(jī)，技術(shù)人員到達(dá)臺(tái)站后重新開(kāi)啟工作正常，由于每天都有800多個(gè)航班，檢查時(shí)又不能隨便換機(jī)，一時(shí)難以找到故障點(diǎn)，這樣持續(xù)了近一年的時(shí)間。監(jiān)控器記錄有下列告警：正向功率、負(fù)載波、30HzAM、伴隨SGN板失鎖燈亮。在這期間一度認(rèn)為SGN板失鎖引起，更換板鍵后確認(rèn)SGN正常，故障點(diǎn)在載波攻放通道。后通過(guò)對(duì)技術(shù)資料的認(rèn)真分析，找出了故障的關(guān)鍵測(cè)試點(diǎn)，現(xiàn)通過(guò)下面的闡述來(lái)說(shuō)明，這類故障關(guān)鍵點(diǎn)及維修調(diào)整方法。

2 CMP對(duì)功率放大器CPA的監(jiān)控保護(hù)

該DVOR設(shè)備功率為100瓦，有兩塊載波功率放大器CPA。從載波產(chǎn)生器CGD送來(lái)的16瓦載波信號(hào)，送到一塊外掛的1A71166功率分配/功率合成器，分成兩路8瓦的射頻信號(hào)，分別送到CPA1和CPA2，每塊CPA通過(guò)內(nèi)部的功率分配/功率合成器，又分成各4瓦的射頻信號(hào)，經(jīng)其中兩塊1A71164放大板各放大到25瓦，由功率合成器合成50瓦射頻信號(hào)輸出，兩塊CPA由外掛合成器合成100瓦。因功率放大部分是設(shè)備中發(fā)熱量最高、最易損壞的部分，所以在CMP載波調(diào)制保護(hù)中有嚴(yán)格的監(jiān)控和保護(hù)，每塊CPA中兩塊1A71164放大板之間和兩塊CPA之間都有功率不平衡控制信號(hào)送到CMP中，只要每塊CPA中兩塊放大板之間或者兩塊CPA之間出現(xiàn)功率不平衡，就由CMP控制CGD不輸出載波信號(hào)，以此來(lái)保護(hù)攻放塊，電路如圖1所示。CPA中有一塊1A71166、兩塊1A71164，其中容易損壞的是功放管CD2315，一般更換后要對(duì)兩塊1A71164的功率平衡進(jìn)行檢查或調(diào)整。CMP的XMA16、17、18處對(duì)應(yīng)X16、X32、X33測(cè)試點(diǎn)電壓要低于1.0v，越小越好，X15輸出“1”保護(hù)電路不工作；輸出電平1.8v或2.5v以上（每塊CPA中的兩塊放大板之間不平衡檢測(cè)電壓高限為1.8v，兩塊CPA之間不平衡檢測(cè)電壓高限2.5v），X15輸出“0”保護(hù)電路工作，50瓦設(shè)備只有一塊CPA板不平衡檢測(cè)端只有X16角。對(duì)于100瓦的設(shè)備，X16相對(duì)CPA1、X32相對(duì)CPA2、X33相對(duì)CPA1、 CPA2之間功率不平衡。一般設(shè)備告警參數(shù)只要有正向功率告警，射頻功率放大部分故障的可能性都很大，而射頻功放正常與否這三點(diǎn)就是標(biāo)志，只要這三點(diǎn)的電壓值正常，載波功率放大器就正常。

3故障的判斷和分析

針對(duì)該DVOR設(shè)備的故障現(xiàn)象，先通過(guò)延伸板把CMP插上，用萬(wàn)用表同時(shí)測(cè)量X16、X32、X33三個(gè)測(cè)量測(cè)試點(diǎn)，在故障時(shí)刻，測(cè)量三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的電壓，X16為0.9v正常，X32為1.7v接近告警上限，X33為6.5v產(chǎn)生不平衡告警，判斷為CPA2故障，更換CPA2后故障排除。

過(guò)了一段時(shí)間后又出現(xiàn)相同的故障，重新檢查CPA2中1A71166和兩塊1A71164的各檢查點(diǎn)，反復(fù)測(cè)量判斷一塊1A71164損壞、一塊1A71166可能也有問(wèn)題。先檢查1A71166，打開(kāi)蓋板，輕觸板內(nèi)各器件及連接頭，在合成輸出口端頭，硬質(zhì)的金屬射頻電纜外皮脫焊，焊接后修復(fù)故障板件。這部分工作溫度較高容易形成虛焊，隨著接觸點(diǎn)之間接觸程度的不同，呈現(xiàn)不同的阻值，故障的狀況完全不相同，另外故障的進(jìn)程難以捕獲，給故障點(diǎn)的確定，以及故障的排除帶來(lái)很大困難。

4功放塊的維修

在完成射頻電纜的焊接后，需對(duì)射頻功率放大器進(jìn)行進(jìn)一步維修。打開(kāi)1A71164只有一個(gè)功放管CD2315，一般板子損壞三極管最容易損壞，通過(guò)萬(wàn)用表采用在線或者離線的方式可以很容易判斷出三極管是否故障，在此不再贅述。

5功放塊的調(diào)整

換過(guò)功放管都要對(duì)電路中的輸入、輸出諧振回路進(jìn)行調(diào)整，保證功放塊之間的輸入功率平衡，如圖2調(diào)整點(diǎn)是C1、C18、C11、C12，前兩個(gè)可調(diào)電容網(wǎng)絡(luò)組成輸入電路，使射頻基波在放大器的輸入端，回路阻抗為50Ω與輸入電路匹配，獲得最大的基波輸入功率，通過(guò)示波器監(jiān)控其波形可以很好地進(jìn)行調(diào)整，打開(kāi)一個(gè)好的1A71164蓋子，在示波器CD檔用探頭接到CD2315基極與地之間，開(kāi)機(jī)得到一個(gè)參考數(shù)值，這個(gè)數(shù)值是廠家用儀器調(diào)好的，以這個(gè)值為基準(zhǔn)來(lái)調(diào)整待調(diào)的1A71164，由于工作頻率高，所以示波器的探頭的擺放位置及測(cè)試點(diǎn)盡量相同，避免探頭位置不同對(duì)波形的影響。通過(guò)調(diào)整來(lái)提高波形的整體電平值，但這個(gè)電平值如果調(diào)得太高標(biāo)志著載波的諧波成分較多，基波的功率反而會(huì)降低，調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)主要以參考值為準(zhǔn)。調(diào)整的重點(diǎn)是C1 ，不足的部分采用C18進(jìn)行修正。

C11、C12網(wǎng)絡(luò)組成的輸出電路，輸出電路同樣要使載波基波輸出的阻抗為50Ω與輸出匹配，獲得最大輸出功率，同時(shí)使諧波成分最小（即檢波輸出電平最?。Ｕ{(diào)整C11、C12，用萬(wàn)用表接到CPA的1A71164的檢波輸出端XFB1、XFC1，使電壓盡量最低，標(biāo)準(zhǔn)值是0.8v，對(duì)每塊CPA中的兩塊1A71164的輸入和輸出端需進(jìn)行反復(fù)的調(diào)整，最終的目的是使得檢波輸出端電壓最低，統(tǒng)調(diào)以后兩塊CPA就能正常工作，同時(shí)兩塊CPA之間也不會(huì)產(chǎn)生平衡告警。

在三極管的更換和回路的調(diào)整中發(fā)現(xiàn)，CD2315三極管生產(chǎn)廠有美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體、摩托羅拉、馬來(lái)西亞合資、歐洲半導(dǎo)體公司等，更換的管子與另一塊配對(duì)板的管子如果是同一家公司，則只需對(duì)輸出回路的C11、C12進(jìn)行微調(diào)即可，一般不要對(duì)輸入回路調(diào)整。如果C11、C12調(diào)整不能使兩塊板子功率平衡，

才考慮調(diào)整輸入回路C1、C18的微調(diào)，這種情況多半是由于使用的是不同公司的三極管。

6總結(jié)

AWA DVOR設(shè)備功放部分保護(hù)性能十分完善，保護(hù)過(guò)程十分敏捷，故障過(guò)程很難捕獲到，對(duì)于功放部分長(zhǎng)期工作在高溫狀態(tài)，功率放大管容易損壞，更換是比較簡(jiǎn)單的。但接觸不良的故障也很多，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，故障點(diǎn)一時(shí)很難找到，碰到這類故障，先插上延升板后再插上CMP，盡可能捕獲到故障的過(guò)程，對(duì)X16、X32、X33電壓值測(cè)量，很快能找到故障點(diǎn)，并能很快修復(fù)射頻功率放大部分的故障。

該故障在維修過(guò)程中，懷疑SGN故障可用一號(hào)機(jī)的直接更換，因SGN是邊帶產(chǎn)生器，它是邊帶信號(hào)的產(chǎn)生部分，一個(gè)正常的信號(hào)源是不會(huì)損壞板子的末級(jí)的，這樣可以盡快地確定正常的和不正常的部分，排除更多不正常因素，縮小故障范圍，為故障的排除節(jié)省時(shí)間，尤其對(duì)于接觸不良的故障，盡快找到故障部位，才能花最短的時(shí)間盡快捕獲到故障過(guò)程，為排除故障奠定基礎(chǔ)。

對(duì)于功放塊1A71164來(lái)說(shuō)輸入和輸出的調(diào)整，目的使輸入和輸出電路諧振在50Ω，基波獲得最大的輸入和輸出功率，諧波獲得最小的功率，即通過(guò)調(diào)整使功放的檢波輸出端XFB1、XFC1電壓最低，對(duì)于單個(gè)的功放塊1A71164就夠了。對(duì)于整個(gè)公率放大器來(lái)說(shuō)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)后移到X16對(duì)應(yīng)CPA1的功率合成的檢波輸出端，X32對(duì)應(yīng)CPA2的功率合成的檢波輸出端，X33對(duì)應(yīng)CPA1和CPA2外掛的功率合成的檢波輸出端。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈好智.AWAVRB-52DDVOR設(shè)備故障分析處理[J].科技視界， 2015（20）：87-87.