NM7000航向天線監控傳輸線故障分析和維修

馬慶

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720113

摘要：本文介紹了一例NM7000航向天線監控傳輸線故障的現象和排除方法。

關鍵詞：航向天線；監控傳輸線；故障

挪威NAVIA公司提供的NM7000天線振子由四部分組成，分別是偶極子，發射饋送棒，監控傳輸線和平衡不平衡轉換器，外部裝有復合增強型玻璃聚酯纖維罩用于預防各類天氣對天線的影響。NM7000的雙頻12單元天線出現由于天線內部監控傳輸線故障造成的雙機告警關閉。經過認真分析，快速鎖定了2付故障天線并修復，現將整個排故過程介紹如下：

一、故障現象

NM7000航向臺設備出現雙機告警關機，重新旁路開啟設備后，告警現象，可以看出CL DDM參數告警，CLR DDM數值變化大，故障時間集中在凌晨4點上午9點期間，然后數據能夠自動回復正常。由于雙機故障現象完全一致，判定是公共部分故障。又因為NF DDM信號和DCLOOP檢測送回的DETECT0、DETECT1電壓值都正常，初步認為是天線系統監控部分故障。為了最終確定發射部分還是監控部分故障，先后進行了兩次航向外場全方位測試，得到的DDM和RF測試數據和以往比較一樣，沒有明顯差別，從而斷定是監控系統的公共部分故障。

對監控混合網絡單元（Monitor Network），電纜轉接頭，三根監控信號電纜進行了細致的檢查，未發現異常情況，最后將故障鎖定在天線振子的監控取樣部分。

二、故障排除

在NM7000十二單元天線陣中，發射信號均為對稱饋送。而CLR_CSB信號只分配給中間8個天線，CLR_SBO信號只分配給中間4個天線，A1、A2、A11和A12四付天線只發射航向CL_CSB和CL_SBO信號，不發射余隙信號，由于航道CL DDM變化很大，余隙CLR DDM也有明顯變化，因此和余隙相關的8付中間天線出現問題的可能性更大一些。因此用ILS外場測試儀在監控混合網絡端（MonitorNetwork）測量了12付天線的監控反饋信號，著重檢查了中間8對天線的DDM和RF數值，測得數據如下表所示：

由于NM7000信號是成對饋送，對稱天線回來的RF信號應該是非常接近的。但從表格中可以看出A4和A9這對天線中，A4天線監控回來的信號RF數值明顯低于A9天線。為確保無誤，專門測試了天線分配單元（Antenna Distribution Network）饋入A4和A9天線信號的RF數值，測量證明饋入信號強度完全一樣。判斷A4天線的監控部分有故障，打開天線前后罩認真檢查后，發現天線前端，其中一根監控傳輸線和短接線固定基座套有脫離，重新焊接后，A4的RF數值由25.04上升到33.69和A9的33.45基本一致，DDM由332變為038。設備恢復正常工作，CL DDM，CLR DDM均恢復正常，RF也略有上升。

觀察一段時間后，遇到氣溫變化劇烈時又出現類似故障，只是CL DDM數值變為1.8，判斷還有天線有同樣問題，經過再次反復測量比較數據，成對天線的RF數值都非常接近，正常數值差不會超過1。但A11天線的RF數值比A2天線要低2.6，判斷A11存在故障，打開11號天線前后罩認真檢查，發現天線前端同樣有一根監控傳輸線和短接線固定基座套脫離，重新連接后，A11的RF數值上升到30.21和A2的29.66基本一致，DDM由0.64變為034。設備恢復正常工作，經過長時間測試，在各種天氣下設備運行穩定。

三、故障總結

從故障排除過程中可以看出，正常情況12付天線取樣回來的信號參數都是穩定在一個很小范圍內，變化不大，不受天氣和溫度明顯影響。由于天線工藝方面的原因和長時間日曬雨淋，NM7000天線的監控傳輸線（Monitor transmission line）和短路線固定基座套有脫落和接觸不良的現象，造成監控回來的RF信號下降，在天氣驟變時RF信號不穩定，DDM也有較大變化，而監控混合網絡是對12付天線的監控信號進行矢量混合，則合成CL DDM和CLR DDM數值變化。ILS外場測試可以迅速判斷設備是發射部分故障還是監控部分故障的有效方法，外場測試儀對天線逐對測試可以用于鎖定故障天線，每次測量的數據雖然都有微小差別，但是正常天線的各項數據變化不大，據此可以迅速找到故障天線，快速排除故障。

參考文獻：

[1]NAVIA AVIATION，ILS PRINCIPLES AND EQUIPMENT THEORY，June 1994.

[2]NAVIA AVIATION，Instrument Landing System 12 ELEMENTS LOCALIZER ANTENNA SYSTEM NM3524 Technical Handbook，April 1999.