淺析避雷引線對航向信標的影響

段航宇

摘要：文章主要介紹西安咸陽國際機場由于大風導致避雷引線劇烈晃動導致NM7000B型航向信標設備關機故障。本文對此故障現象進行理論分析，并在此基礎上給出了幾點建議措施。

關鍵詞：避雷引線；對數周期天線；航向天線陣

中圖分類號：V351.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）11-0213-02

1 NM7000B設備故障現象描述及處置

NM7000B自帶的RMM遠程監控系統顯示：航向信標LOC因余隙射頻電平（CLR RF）監控器參數告警導致設備關機。具體的監控器告警參數由RMM窗口截圖得出，如圖1所示。

值班人員迅速到航向臺檢查，在本地模式下開啟設備，發現設備余隙射頻電平（CLR RF）、寬度射頻電平（DS RF）和航道射頻電平（CL RF）參數有些漂移，但是均在門限值范圍內。同時，值班人員發現機房外和天線處風非常大，通過氣象中心了解到，設備告警導致關機時刻的瞬時風速到到18m/s。值班人員緊固發射和耦合電纜頭，并且同時風速已變小，設備參數恢復正常。連續觀察1小時50分鐘，設備正常。

設備故障排查過程：開啟航向設備，設1號發射機（TX1）為主機。本地/遙控（LOCAL/REMOTE）開關放置在LOCAL位，人工/自動開關（MANUAL/AUTO）放置在MANUAL位。INDRA生產的7220A天線陣子在最大風速不超過200km/h的時候，設備都能保持工作，所以回想當天的極端天氣和現場場地環境，初步懷疑是避雷線引起的設備故障。模擬當天設備工作環境，內場組工作人員開始劇烈晃動避雷引線，設備監控器參數告警情況與設備關機時情況基本相同，故障復現。遠程監控系統RMM監控器參數告警如圖2所示。

內場工作人員在晃動避雷線的同時，使用便攜式ILS測量儀進行外場測試，得出調制度差DDM值與射頻電平RF值保持不變，外場發射機信號輻射正常；測試MCU耦合信號發現信號不穩，監控耦合單元的數據如表1所示。

2 設備故障理論分析

2.1 對數周期天線陣

在實際工作中，我們希望天線能夠有很寬的波段，并且有很好方向性。比如，對稱振子天線，是駐波天線，輸入阻抗隨著頻率變化大，帶寬受到較嚴格的限制；而行波天線比如菱形天線，阻抗雖然隨頻率變化不大，但是方向性變化大，同樣受限制。這樣，人們設計了對數周期天線，它的方向性和阻抗可以在十比一甚至更寬的波段內基本保持不變，也就是說，它是一種非頻變的或者超寬頻帶的天線。

2.3 對數周期天線的性能

對數周期天線的方向系數或者增益不大，大約在5到12分貝之間，原因是工作時多數振子對輻射沒有多大的作用。

天線的輸入阻抗主要取決與集合線的特性阻抗，輻射區前面的振子呈現大容抗，相當于在集合線上附加電容，降低了集合線的特性阻抗；而輻射區近似于去吸收負載；而在輻射區以后的振子得到的能量非常小，末端的反射也就弱。所以，在集合線上基本是行波電流，阻抗穩定。

2.4 理論分析

05L#ILS LOC和23R#ILS LOC的頻率為109.9MHz和110.3MHz，四分之一的波長約為68cm。INDRA與THALES生產的對數周期天線中，第二段振子的長度為68cm，也就是說這里是主要輻射區，第三、第四段振子是對數周期天線的反射區，后面的陣子不起輻射的作用。如圖3與圖4所示，由于ILS LOC的避雷引線是在第五與第六振子之間，所以避雷線劇烈晃動時，ILS LOC設備不影響輻射信號，只影響監控信號。

3 結論與建議措施

在大風天氣情況下，避雷引線劇烈晃動導致的航向信標關臺較為罕見。為了避免此類故障再次發生，在設備維護工作中筆者給予以下建議措施：

（1）建議航向天線陣上方的避雷線與天線陣子之間的間距最低不能小于10cm；

（2）避雷線的支撐桿建議對稱安裝，建議不小于4個；

（3）避雷桿的材質建議采取玻璃鋼材質；

（4）避雷線與避雷桿的連接處需要防止避雷線因晃動而掉下來；

（5）建議避雷相關配件的材質一定要防銹，方便日后以后維護。

通過案例的分析，不難看出，對ILS設備的維護已不僅局限于硬件與軟件故障的排除，而且還延伸到場地環境等其它問題的解決。希望此故障對大家的維護和維修工作提供一些幫助和參考，有不妥之處希望得到同行的指正。

參考文獻

[1]NORMARC 7000B Training Manual[Z].INDRA，NORWAY，2011.

[2]THALES ILS-410 Technical manuals[Z].THALES，Milano，2000.

[3]李炳軍.NM7000儀表著陸系統培訓資料，天津民航學院，2012.

Abstract：This paper mainly introduces the failure of NM7000B localizer beacon equipment shutdown fault due to lightning lead wire Violent shaking caused by strong winds at Xi'an Xianyang International Airport. In this paper， the theoretical analysis of the phenomenon of failure， and on this basis， gives some suggestions.

Key Words：lightning lead wire；log periodic antenna；localizer antenna arrayendprint