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1、LDB102 检修实例An example of failure analysis of LDB-102 DME and its examination and repair厦门空管站郭东元引言 LDB -102 是 澳 大 利 亚 INTER- SCAN公司设计生产的一款 导 航 测 距设备， 相对于上一代产品LDB-小， 另外监控显示设备的其他参数 正常， 机组也反映设备信号正常。器测试的各参数数据正常， 当定向 耦合器接天线时测试的结果故障依由此可推断问题出在公共部分，其旧。以此可以判断定向耦合器是正中RF 定向耦合器是测试 询 问 器 输 出的询问信号， 接收应答信号的组常的，问题可能
2、出在定向耦合器的该设备改进了本地控制和测后级也就是天线部分。101，试单元并增加了远程监控PC终端，件，故障可能性较大。（4） 处理：通过网络分析仪测方便了用户的日常监视和维护，但（2） 处理：怀疑定向耦合器故试天线系统的匹配， 数据显示SWR设备的集成化程度不高， 大部分电 路仍由分立元件构成。 监控软件提 供了设备遥控开关机和设备状态参障，但是无此备件。 但在设备接假驻波比1.22，天线的匹配在正常的负 载 的 另 一 条RF 通 路 备 有 定 向 耦范围之内； 又测量了定向耦合器各 接口的耦合系数都在-33dB 左 右 ， 也正常。（5） 分析外界因素的可能： 当 设备输出接假负载时应
3、答效率正 合 器 。可通过测试接假负载的备 数的监视功能，但没有提供设备故机， 来判断定向耦合器是否故障。 具 体 操 作 如 下： 先 关 机 ， 然 后 将 RF 选择继电器的开关放在NO.1 to Antenna， 然 后 将 测 试 询 问 器T1 的 测试头接在接假负载那一路的定向障辅助诊断功能。 因此， 设备的故 障处理主要还是要依靠技术人员的 经验， 分析监控数据和故障现象， 翻阅技术说明查找线路并耐心检 测， 一步步来排查解决。 本文是笔 者维护工作中设备的两次故障分析常，而当设备输出接天线时应答效率告警， 分析在这两种情况下接收 机接收的询问信号有何区别。 当定耦 合 器 接
4、 头 上 ；开 TX2，此 时 的TX2接假负载， 这时T1检测的数据向耦合器的输出接假负载时，接收和总结，希望能给各位同行在处理就 是 TX2 的 参 数 ；通 过 以 上 操 作机只接收到测试询问器的询问信 类似问题时提供一些经验和启发。一、 LDB -102 双监控器应答 效率告警 （ 一 ） 故障现象 双应答机双测试询问器应答效后，这时TX2检测显示应答效率为号； 时，而当定向耦合器的输出接天线 接收机除接收测试询问器的询99%， 正常， 以此可以推断主RF通道中的定向耦合器故障。为进一步问信号外，还接收到来自天线的外证实以上判断， 将假负载通道中的 定向耦合器拆下接入RF 通 道 （
5、 此 定向耦合器只有1 对测试询问器接 口）， 看数据是否正常。 开机测试， 结果应答效率仍然告警。部询问信号。 通过比较两种情况， 可 以 看 出 ： 导致设备输出接天线 率下降至60%以下，导致设备次要时，应答效率参数告警的原因是接参数告警，其他参数正常收机接收到的外部信号；而正常的。（ 二 ） 故障分析处理过程飞机询问信号显然不是导致设备参 数告警的原因， 因此设备告警只能 是由外部干扰信号导致。（1） 分析：因为双应答机双测（3） 分析： 总结以上情况，定试询问器同时出现故障的概率很 向耦合器在接假负载时，测试询问专业探索维护修理 /MAINTENANCE处 理 ：为了证实以上判 应答
6、， 从而起到保护发射机不过载 的作用。 本次干扰信号的特点是连 续性强而且其信号强度远远大于飞控是否正常。由于监控器显示3 个（ 6）断， 做以下试验。 在定向耦合器的 输出端和天线之间串接 3dB 衰 减主要参数的数据告警， 而输出功率检测正常，因此判断一号测试询问器，这时从定向耦合器输出的信号机的正常询问信号，这使得设备为器故障的可能性较大。将两部测试功率下降50%，同时从天线接收的保护发射机不过载而大幅降低接收询问器位置对调， 故障现象转移到 二号监控器， 证实判断。外部询问信号和干扰信号也都下降机的灵敏度，当接收机的灵敏度降50% 。 测 试 结 果 ，设 备 应 答 效 率到高于测试
7、询问器输出的询问信号 强度时， 这时的询问信号就得不到 应答， 从而导致应答效率告警。 当 在定向耦合器的输出端接3dB衰减调制脉冲信号分析与检测（1）恢复正常。确定了外界干扰检测故障测试询问器面板的测 试点， 查看应答脉冲和询问脉冲检99%，后， 通报本地无委查找干扰源， 并利用频谱分析仪在本地测试 。将波信号波形。示波器显示应答脉冲DME天线射频电缆接频谱分析仪， 对天线接收到的信号进行分析， 频 谱 上 显 示 在950970MHz 之 间 有 一器时，使得天线接受的干扰信号衰波形正常，而询问脉冲波形发生畸减50% ， 这时接收机灵敏度 增 高 ， 测试询问器的询问信号得到应答， 应答效
8、率恢复正常。二、 LDB -102 测距仪测试询 问器故障 （ 一 ） 故障现象 值班员晨检时发现一号监控器变， 如图1所示。射频询问脉冲产生电路是由询问器主板，调制检测个幅度为-20dBmw的强信号，是本器和射频信号产生器3个部分组成。 测试询问器面板测试点的询问脉冲 信号是射频信号产生器的输出耦合 信号馈入调制检测器做检波处理后地的移动基站信号，而在DME接收频率频带内并无干扰信号。 但本地 无委的检测车在距离杏林台3km左 右的一个铁路货场检测到干扰信 送到面板作为检测信号。将一号测号 ，频 率 正 是 DME 的 接 收 频 率告警， 二号监控器正常。检查监控试询问器接延伸板， 测信号
9、传输线 路上各测试点波形和技术手册上的该信号采用定向天线参数， 脉冲间隔、 应答延时、 应答 效率3个参数告警， 输出功率正常。1118.25MHz，辐射， 天线200m左右处主波瓣方向正常波形作比对。在测到调制检测上信号强度-20dBmw。经查该工地切换备机，设备恢复10min 左右又器接口XS7时，示波器显示与正常设置的监控摄像头是通过遥控来控 制的， 其遥控频率正是1118.25MHz； 将其设备关闭后， DME设备恢复正告 警 ， 故 障 现 象 依 旧 。 再 切 换 机 时， 故障状态不变。 （ 二 ） 故障分析及处理 从故障现象上看， 一号监控器 告警， 二号监控器正常， 切换设
10、备波形不符。 正常调制脉冲波形是脉 冲 间 隔12s， 脉 宽 3s 的 脉 冲 对 ， 而检测到的波形是 脉 冲 间 隔 4s， 脉宽3s的脉冲对， 如图2所示。查看说明书可知， 调制检测器 接口XS7的信号是来自测试询问器常，应答效率99%。（ 三 ） 总结 无线电干扰已经成为影响通信故障现象不变。据此判断一号监控导航监视设备正常运行的一个重要系 统 故 障 。测 距 仪 的 监主板的调制脉冲对， 出在询问器主板。因此判断问题LDB-102因 素 。DME 工 作 频 率 在 超 高 频 频控系统由监控器和测试询问器两个段， 信号又采用固定的编码格式， 一般情况下不容易受到外界的无线 电干
11、扰。 本次干扰的主要原因是干 扰源频率正好与设备的工作频率重部分组成。测试询问器的作用是模测试询问器主板的检测和（2）拟飞机询问，截获相应的应答信号处理并对其进行解码和各项参数的测 量， 然后送入监控器对参数进行监查看测试询问器主板的线路图（图3） 和说明书可知， 由于主板输合，使得接收机误将干扰信号当做飞机的有效询问信号而做出应答。 而为什么会导致设备应答效率告 警？ 我们知道DME的服务能力是有 限的， 设备最多可同时为100 架飞 机提供服务， 当询问的飞机太多， 超出了设备的最大应答率时， 接收 机将自动降低灵敏度使距离较远 的、发射信号较弱询问信号得不到空中交通管理2011 年 第
12、期50维护修理 /MAINTENANCE图4是移位寄存器D4的内部功 能图， 它的延时长度由12、 13、 14、15、 1、 2脚来设置。当延时长度为12s 时 ，管 脚 的 逻 辑 值 分 别 是 001011。 这时14、 1、 2脚为高电平15V。 若 选 择DME 为Y 模 式 ，延 时长度为36s，则各管脚的逻辑值分别是100011， 这时12、 1、 2脚位高 电平15V， 如表1所示。 12、 14 脚 的 电 平 值 由X、 Y 模式选择开关S4控制。从移位寄存器的工作原理可以得知测量移位寄存 器 的12、 13、 14、 15、 1、 2脚的电平值可以推算出它的延时长度。测
13、量D4的管脚12、 13、 14、 15、 1、 2得逻辑值000011，推算对应的延时为4s （如表1所示） ，结果表明实际 测 量 值 与 X 模式下正常值不相 符 。 由 表 1 可 以 看 出 ， D4 的 14 脚 15V高电平的丢失使得移位寄存器的延时长度减少8s， 冲对编码错误。导致调制脉出的调制脉冲对不正常，着重翻阅器D4 的7 脚。 在X 模式情况下 ，移了调制脉冲对产生电路的线路图和 相关的技术说明书。 根据线路图上位寄存器的延时长度是12s，这个 故障修复3s 的 负 脉 冲 经 12s 延 时 后 加 到 D19的2脚。 因此D19的1， 2脚信号（4）D4 的14 脚
14、电平值由X， Y 模式 选择开关S4来控制。 检查开关S4各对集成块等器件的各管脚定义，进行 测 量 比 对 。 在 测 到 与 非 门 D19 时， 发现D19的1， 2脚输入信号波 形正常， 都是1个脉宽为3s的负脉 冲， 而3脚输出的调制脉冲对正常虽然都是脉宽3s的负脉冲，但两 脚电压，无15V电平，检查询问器者之间有12s的延时，它们经过与 主板板件上的供电线路， 最后发现 板件接口第三排针脚中的最后2 根非 门D19 后 ， 形 成 了 脉 宽3s， 冲间隔为12s的调制脉冲对。脉应为12s间隔的脉冲对，而实际检测到的是4s间隔的脉冲对。因此判断D19 损坏， D19 是1 个四2
15、输 入与非门，型号4011。到电子市场购买该型号集成块， 换上器件后， 开 机检测， 故障依旧。（ 3） 可变长度移位寄存器D4 的工作原理 继续查看线路图和说明书， 特 别是D19的前级， 1， 2脚的输入信 表1 XY模式选择逻辑关系表 号。 这部分电路的工作原理是：计数器D3是1个3s脉冲信号产生器， 它产生的脉宽为3s 的负脉冲信号 分 成 两 路 ， 一 路 加 到 D19 的 1 脚 ， 另一路加到可变延时长度移位寄存Air Traffic Management/2011(8)51管脚12 脚13 脚14 脚15 脚1 脚2 脚总延时 控制时间32s16s8s4s2s1sX 模式00101112sY 模式10001136s测量值0000114s专业探索维护修理 /MAINTENANCE针脚弯曲变形。将针脚调正后恢复D4的14脚15V电平丢失导致它的延看到，导致设备故障的原因往往不设备， 开机检测， 设备运行正常。 （ 三 ） 总结时长度从12s 变成4s，使得询问是设备本身出了什么大问题， 而是 一些容易被忽视的其他因素造成。 因此机务员在日常设备维护工作中 要注意积累和总结维护经验； 在故 障处理时， 做到充分考虑细致分析器主板输出的询问调制脉冲对因编通过以上的分析，可以得出以码错误成为无效询问，测试询问器下结论： 设备的故障原因是由于板 件的插槽和
