THALES411航向設備天線分配單元內部故障分析

趙德生

摘 ? 要：著陸是飛機飛行中的最后階段，對于著陸引導設備的依賴程度也最高。導航設備維護是保障民航空管設施至關重要的組成部分。目前在民航空管系統內部，THALES410系列儀表著陸系統是比較普遍在用的盲降設備，該系列設備與其他不同品牌型號的盲降設備在設計理念及工藝技術等方面存在諸多不同之處。在隱患排查、故障點定位等維修任務中需要根據其自身特點進行深入學習及掌握。

關鍵詞：THALES411 ?天線分配單元 ?監控參數 ?假航道

中圖分類號：V351 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（b）-0005-02

首都機場共有2個方向儀表著陸系統使用THALES 410系列設備，其中01方向為Ⅱ類運行方向，19方向為Ⅰ類運行方向。2013年某日，19方向THALES411航向設備天線分配單元內部出現故障，引起多項監控參數預警并在外場檢測到假航道，經多次測試排查，最終查找到并排除故障點。本文將對此次故障進行詳細分析，希望日后在該類型設備維護維修中得以學習利用。

1 ?故障情況及現象

2013年5月27日上午，首都機場19航向設備雙監控器參數預警，具體參數為航道位置近場的射頻電平（RF level. course pos nearfield）、航道位置整體的射頻電平（RF level. course pos integral）、航道寬度整體的射頻電平（RF level. course width integral）以及余隙寬度整體的調制度差（DDM clearance width integral）數值偏低，在預警門限值上下波動或超出預警門限值。

隨即對發生故障的19航向設備進行測試檢修。通過外場測試儀表PIR檢測，發現外場測試（近端）航道中心線正常，航道中心線兩側航道寬度點的DDM值為0.09，寬度點東側（90Hz占優）3.5m處有假航道，再向東4m處又出現假航道，兩部發射機換機后故障現象基本一致，由此判斷是航向設備公共部分出現故障。檢查天線分配箱和天線陣子之間電纜連接，未見異常。檢查天線分配箱組件內部，發現有固定板件的螺絲松動，將螺絲緊固后重新開機，設備自動恢復正常，此時故障現象消失且無法重現，航道中心線和航道寬度點外場測試結果正常，無假航道出現。

2013年5月28日凌晨，19航向設備監控參數再次出現預警（此時首都機場的運行方向為01號，故對機場的整體運行未造成影響），技術人員進行測試檢修，在測試檢修過程中設備自行恢復正常。

自2013年5月27日至6月3日，19航向先后出現5次參數預警并外場出現假航道，且故障現象相同，均為航道近場位置的射頻電平（RF level. course pos nearfield）、航道位置整體的射頻電平（RF level. course pos integral）、航道寬度整體的射頻電平（RF level. course width integral）以及余隙寬度整體的DDM（DDM clearance width integral）值低。

2 ?故障排查過程

2.1 對發射機和監控器的檢查及判斷

19航向設備故障，兩部監控器參數同時預警，航道位置近場的射頻電平（RF level. course pos nearfield）值為83%，余隙寬度整體的調制度差（DDM clearance width integral.）分別為-19.7%和19.2%，航道位置整體的射頻電平（RF level. course pos integral）、航道寬度整體的射頻電平（RF level. course width integral）值在85%上下浮動（預警門限為85%），故障發生時為1號發射機工作，換2號發射機工作后故障現象依舊，預警數值基本相同。由于兩部發射機的幾項相同參數出現雙監控器預警，因此初步排除發射機和監控器故障的可能性，懷疑為公共部分或者天線陣子故障。

進行外場測試，外場測試（近端）結果證明航道中心線正常，兩側寬度點DDM為0.09左右（航道偏寬），寬度點東側（90Hz占優）3.5m處有假航道，再往東4m出又出現假航道，兩部發射機故障現象基本一致，進一步排除監控通道故障，將故障范圍縮小到天線陣子和公共部分的發射通道。

2.2 對發射機至天線分配箱之間的檢查及判斷

完成故障點初步判定后，將機柜頂端發射電纜斷開，連接功率計進行測量，測量結果證實機柜內發射通路工作正常，排除此部分故障的可能性。

繼續檢查，在天線分配箱處斷開來自發射機柜的發射電纜，連接功率計進行測量，測量結果證實發射信號在進入天線分配箱之前正常，排除發射機至天線分配箱之間電纜故障的可能性。

檢查天線分配箱和天線陣子之間電纜連接，未見異常。

檢查天線外觀并用綜合測試儀對天線陣子進行測量，未見異常。

2.3 對天線分配箱內部的檢查及判斷

經過前期排查分析后，重點檢查天線分配箱中的各組件。采取替換法分別更換MB和MA-CL板件，更換后故障現象依舊，排除是MB和MA-CL板件問題造成設備故障的可能性。

至此，已基本將故障定位為MA-CO21板件。目視檢查MA-CO21板件，發現MA-CO21上C1、C2電容有斷裂縫隙，使用加熱和制冷工具對C1、C2電容進行加熱和制冷，監控器參數并未發生變化。

繼續對MO-CO21板件進行測試，將測試結果與廠家設備技術手冊中參數對比，發現W7通道（對應輸出CO1、CO2，即12號天線和10號天線）異常。對此通道做熱處理和冷處理時，發現板件覆銅板第一顆固定螺絲附近的兩個焊點之間的衰減量會增大3dB，而松開板件第一固定螺絲后，兩個焊點之間的衰減量劇烈變化。而采用同樣方式處理MO-CO21板件其他部分時則未見明顯變化。因此將故障定位在MO-CO21板件覆銅板第一顆固定螺絲附近兩個焊點之間有隱形損傷。受外界溫度變化影響，導致從W7到CO1、CO2通路發射信號不正常，造成雙監控器參數預警并在外場形成假航道的故障現象。

3 ?盲降設備類似故障測試及故障排查經驗總結

（1）當盲降設備出現雙監控器參數預警或告警，需先檢查判斷是否為單發射機故障，如果兩部發射機工作時均出現相同預警或告警，則可判斷為設備公共部分（如天線、天線分配箱、線纜等）故障或者是外場環境因素造成。

（2）若判斷是公共部分故障，對于機柜內部公共部分，可先行更換疑似故障板件來判斷故障與否。對于室外單元（包括電纜、天線陣子、天線分配箱等），可使用綜合測試儀等儀器儀表逐段測量，縮小可能出現故障的范圍，直到確定故障點。

（3）故障發生后及時進行外場測試，若外場測試信號正常，則可判斷設備發射通道正常，是監控通道故障引起故障或參數預警告警;若外場測試信號異常，則可判斷是發射通道故障引起故障或參數預警告警。

（4）盲降設備更換天線分配箱等公共部分、天線陣子、進行大修或重大調整后，需要進行特殊校驗，校驗合格后方可投入使用。

通過對此次故障排查過程的梳理，可以總結出針對THALES411航向設備天線分配箱故障時的一些經驗及思路，希望在日后處理解決類似故障時可以學習借鑒，更快更準確地判斷排查出故障點，縮短故障時間，降低盲降設備故障對空管運行的影響。

參考文獻

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