DVOR-4000型全向信標設備告警分析一例An example of warning analysis of DVOR-4000 type VOR

李詩千民航西南地區空中交通管理局重慶分局

DVOR-4000型全向信標設備告警分析一例An example of warning analysis of DVOR-4000 type VOR

李詩千
民航西南地區空中交通管理局重慶分局

本文通過一起實例對DVOR-4000型全向信標設備的Distortion on det.USB-LSB參數告警進行了分析，在告警排查過程中發現不同批次的邊帶調制器（MOD-SBB）組件存在性能差異，并提出了針對性的建議。

DVOR-4000；全向信標；MOD-SBB；Distortion

1 引言

DVOR-4000型全向信標設備是意大利Alcatel公司（2007年被THALES公司收購）生產的一種中短程導航設備，自1990年代后期開始進入我國并大量使用。最早一批投產的DVOR-4000設備已有15年以上的運行時間，已進入設備生命周期的最后階段即損耗故障期，設備經長時間的持續運行，逐漸出現老化，故障也隨之增多。筆者所在單位有一套2000年投產的DVOR-4000設備，近期出現一起參數告警，經排查，也是由于設備老化性能下降所致，且在告警排查的過程中，發現不同批次的邊帶調制器（MODSBB）組件存在性能差異。在此通過案例分析的形式，與廣大讀者分享。

2 案例分析

2.1 告警現象

DVOR-4000設備監控軟件出現告警，Distortion on det.USBLSB參數從正常值30%左右突然上升至90%以上，有時達到-90%，其他參數正常無告警。切換通道后，告警現象依舊。

2.2 Distortion on det.USB-LSB參數的意義

Distortion on det.USB-LSB參數的意義是上邊帶信號減去下邊帶信號的檢測信號失真，也就是邊帶信號差失真，其標稱值范圍是0-99.9%。參數設置根據各套設備的具體情況設置上限，本文中設備此參數告警門限設置為40%。

Distortion on det.USB-LSB信號產生于PMC-D板9960HZmonitoring SB1和9960HZmonitoring SB2，該兩路信號送至BSG-D板邊帶天線監視電路，經處理后，送至監控板MSP-VD，最終在監控軟件中讀取數值。

圖1為PMC-D板的原理圖。發射機產生的CSB、SB1、SB2信號通過RFD組件饋入PMC-D，其中CSB被饋入中央天線A51，SB1、SB2分別通過環流器Z1、Z5加入邊帶調制器（MOD-SBB），Z3的正向端耦合的SB1信號經過Z8均分后，分別到達混頻器Z9、Z10。Z3的反向耦合端的信號饋至混頻器Z9，該信號包括邊帶天線反射的SB1信號以及由載波天線輻射并被邊帶天線接收的載波，它們與從Z8來的SB1信號在Z9中混頻，Z9便輸出9960HZ的差頻信號。混頻器Z7輸出的9960HZ差頻信號與Z9的輸出信號的形成過程是類似的。

圖1 PMC-D組件框圖

在BSG-D板件中，9960HZmonitoring SB1和9960HZmonitoring SB2信號經整流濾波變為直流，加于差動放大器，差動放大器的輸出再經濾波器濾波，即形成邊帶天線監控信號SBMON。如果所有的邊帶天線工作正常，則SBMON將是一個很小的直流；如果一個或多個邊帶天線發生故障，則差動放大器的輸出就是一個周期為30Hz的矩形脈沖信號，它包含30Hz、60Hz、90Hz、120Hz、150Hz等諧波分量，該信號（即SBMON信號）送至監視信號處理器（MSP-VD）組件，處理器對信號的各次諧波分量進行評判，如果一個濾波分量超出門限，則將導致相應的BITE告警。

2.3 排查過程

根據上述Distortion on det.USB-LSB參數的含義分析，Distortion on det.USB-LSB參數過大甚至出現負數，且雙機都出現告警，可初步確定可能的故障點在公共部分，即ASU機柜及天饋部分。參考以往設備維護經驗，首先考慮是否有邊帶天線發生故障。按照單個邊帶天線故障排查方法，使用單個邊帶RF測試程序，對50根邊帶天線進行逐個測試。經測試，每個邊帶天線的RF-LEVEL值在3%-9%之間，且變化較為連續，未出現零值。進而使用天線測試儀逐個測試邊帶天線的駐波比，駐波比數據集中在1.04-1.07之間，未出現異常。從而確認天饋系統工作正常，排除了邊帶天線故障的可能性。

在確認天饋系統正常后，公共部分還包括ASU機柜，有MODSBB、ASM等若干板件，這些板件故障也可能導致Distortion on det. USB-LSB參數出現惡化。為進一步定位故障點，對MOD-SBB輸出信號進行了測量。經測量，上下邊帶的SIN及COS信號輸出波形如下：

圖2 a，上邊帶SIN測量波形；

b，上邊帶COS/下邊帶SIN/下邊帶COS測量波形

如圖2所示，正常狀態下上/下邊帶SIN/COS輸出波形都應如圖2b所示，波形幅度為7V左右。實測上邊帶SIN輸出波形出現了異常，波形出現“削底”，“削底”部分的幅度在2V左右。為確認“削底”現象是由調制信號造成還是由MOD-SBB自身造成，進一步對混合函數波形進行了測量。經檢測，混合函數波形均正常，因此可判斷上邊帶MOD-SBB板出現性能下降，無法產生正確的邊帶信號。因上邊帶信號異常，導致邊帶信號差失真較大，從而引發Distortion on det.USB-LSB參數告警。

在更換相應的MOD-SBB備件后，Distortion on det.USB-LSB參數告警消失，上邊帶SIN輸出波形“削底”現象消失，設備恢復正常。

2.4 注意事項

在告警排查過程中，我們發現，不同批次的MOD-SBB板性能略有不同。在相同輸入功率條件下，經不同MOD-SBB板調制后的邊帶輸出功率也略有差異。本文所述設備為2000年投產設備，MOD-SBB板批次較早，正常工作時邊帶輸出信號電平為7V左右。在更換備件時，部分MOD-SBB備件為2010年生產的，換上后輸出功率電平只有5V，且波形出現“削頂”。增加邊帶功率后，可達到7V，且“削頂”現象消失。經對比，2010年批次的MOD-SBB板發熱量較大，工作一段時間后板件溫度上升較快，而2000年批次的MOD-SBB板發熱量非常小。筆者所在單位曾于2011年新建2套DVOR-4000設備，經現場檢測，此2套設備的4塊MOD-SBB板也存在發熱量大問題。由此可見，較早批次的MOD-SBB板調制效率更高，而新批次的MOD-SBB調整效率較低，大量功率都消耗在了板件自身上。因此，不同批次的MOD-SBB板在相互替換時需注意輸出功率是否相同。

3 結論及建議

通過對一起DVOR-4000設備Distortion on det.USB-LSB參數告警的分析及排查，我們得出解決此類告警問題的思路及方法，同時發現了不同批次MOD-SBB板的性能差異。建議在對DVOR-4000設備MOD-SBB板進行更換時，注意MOD-SBB板的生產批次信息，并增加對邊帶調制信號波形的測量，確保上下邊帶功率保持一致。

[1]DVOR-4000 VHF Omnidirectional Radio Range Doppler TechnicalManual,Thales ATM,2007.