某引進雷達天線艙信息交換系統故障分析及排除

崔玉利 張海科 姜興龍/軍藍科技集團總公司

1 故障描述

某引進雷達指控艙在進行目標搜索時，目標方位角信息出現偏移，目標不能被正常鎖定，被確定為通信線組合故障。對以往該組合的故障信息進行梳理發現，該組合擔負著大量數據信息的交換工作。因其故障多發且缺少組合測試方法，故本文對該組合的故障進行深入分析。

2 信息交換系統工作原理

該型雷達天線艙信息交換系統工作原理如下：

1）接收來自指控艙的串行二進制碼形式的控制指令，對其進行譯碼并向天線艙設備發送。

2）從指控艙接收并向天線艙數字相位計算機傳送串行二進制碼形式和移位脈沖形式的轉換信息。

3）從天線艙設備接收信號，將其按串行二進制碼形式發送給指控艙。

4）從角度定向測量設備接收角度信息，并將其按串行二進制碼形式傳送給指控艙。

5）從指控艙接收脈沖信號，并將其傳送到天線艙的兩個收發通道。

3 故障定位

3.1 故障樹分析

通過查閱圖紙，逐項排查，確定該型雷達天線艙信息交換系統故障主要與指控艙送至天線艙的信息故障或者通信線組合故障有關。根據各故障涉及因素進行逐項分解，繪制故障樹如圖1 所示。

1）指控艙送至天線艙的NН2 信息故障

圖1 雷達信息交換系統故障樹

由于該故障涉及指控艙與天線艙的NН2 信息，首先要鎖定故障所屬艙體，快速縮小故障涉及范圍。指控艙對天線艙遙控開機后，通過斷開信息交換組合的“內同步”開關，使天線艙與指控艙建立信息聯系。用示波器測試指控艙向天線艙發送的NН2 信息是否正確，標準信息波形要求如圖2 所示。經測試，信息波形正常。因此，根據上述檢查結果，排除指控艙發送的NН2 信息錯誤因素。

2）訓練模擬系統目標產生故障

從故障的直接表象看，是在模擬狀態下進行目標搜索時目標方位角出現了偏移，因此有可能是模擬機柜出現了問題。為排除此疑問，最簡單直接的方法就是與指控艙斷開聯系，直接進行指控艙本艙模擬目標搜索。經過測試發現，目標搜索正常，未出現偏移現象。因此，排除訓練模擬系統故障的可能。

3）信息交換組合故障

在對外圍因素進行孤立判斷隔離后，需進一步對信息交換組合自身可能造成故障的因素進行排查，主要檢查同步器輸入信號、組合內部方位角信息傳輸電路板。

a.同步器輸入信號檢查

圖2 NН2信息波形圖

圖3 同步信號

圖4 信號NНУ狀態圖

根據技術說明書要求，當向同步器輸 入“～f0”“Fnk” 及“10Hz”3 種信號時，缺少任意一種將造成信息故障。利用示波器依次測試組合面板上的同步信號“～f0”“Fnk”“10Hz”是否正確，標準波形要求如圖3 所示。經測試，信號波形正確，因此排除同步器輸入信號故障的可能。b.信息交換組合內部信號傳輸故障檢查組合內08 電路板。該電路板的功能是指令分配器，進行信號輸入、輸出測試。其中，測試孔“21”為NН1 故障信號，采用示波器測試信號狀態，發現08 電路板連接器第36 插針為信號NНУ 信息字，符合圖4 所示的波形標準；第35 插針為信號NНУ2，有嚴重干擾現象，信號狀態如圖5 所示。通過測試分析，信號NНУ2 由03 電路板發送來，03 電路板功能是信息運算器，進一步斷定是信號NНУ2造成的故障。

檢查03 電路板信號的正確性。通過分析03 電路板電路原理，發現該板件上03 電路板電連接器第28 插針輸入控制信號中NНУ2 干擾信號嚴重，其干擾波形與圖5 所示的干擾信號相近。

4）角度信息組合故障檢測

控制信號NНУ2 由角度信息組合產生。測試發現，角度信息組合發送的控制信號為正常狀態。因此，排除角度信息組合發送信息故障的可能性，進而將故障定位到信息交換組合。

3.2 問題定位

發送的控制信號沒有問題，而接收到的信號產生故障。依據此現象，最終確定是因控制信號有干擾串入造成的。對故障原因進行深入分析，再次查找電路原理圖，測試發現該控制信號NНУ2 在傳輸線路上有一個-5V 下拉電阻R1 失效，查找信息交換組合底板信號連接關系，發現組合底板上電阻R1 電阻值為2700Ω，而組合電路原理圖上標注為75Ω。正是由于該電阻的原因，不能使控制信號NНУ2 按照時序電路鉗位到0 電平，進而不能屏蔽雜波串擾，繼而產生目標嚴重偏移現象。故障電路圖如圖6 所示。

圖5 信號NНУ2狀態圖

圖6 故障電路圖

圖7 電阻R1在電路圖中為75Ω

圖8 實際電阻R1在組合底板上為（2K7）2700Ω

通過查找控制信號NНУ2 電路原理（見圖7），組合故障部位如圖8 所示。

3.3 故障原因小結

通過故障原因分析，確定此故障的原因為指揮控制艙在進行目標搜索時，方位角發生偏移現象，目標不能正常跟蹤。主要原因是由于信息交換組合底板上的R1 電阻裝配錯誤，正確應該為75Ω，實際卻為2700Ω，致使R1 電阻失去鉗位到0 電平的功能，失去了屏蔽干擾源的作用，進而引發目標偏移故障。

4 故障排除

將信息交換組合底板的電阻R1 更換為75Ω 的電阻后重新加電，經回裝檢查測試，組合功能正常，參數合格，目標偏移故障消失，問題得到了解決。

5 結束語

本文基于通信線組合原理與修理經驗，在對信息交換組合修理技術攻關時，關鍵是對組合信息交換的功能、組成、電路原理、故障信號進行分析與測試。在故障排查過程中，采用組合內部時鐘信號為觸發激勵信號，通過示波器對故障信號進行測試，始終保持將故障信號定位在第一時刻，逐級測試相關信號，并對測試結果進行分析，確定故障點，最終排除故障。

根據該組合的基本原理，針對關鍵部分進行了詳細的說明，指出了測試過程的重難點，并對測試過程中常見的故障現象進行了關系說明，制定故障處理方案，解決了該組合修理問題，打破了理論知識不足的制約，建立了一套系統的修理方法。可快速定位故障，提高修理效率，縮短修理周期，為今后同類型產品的修理提供技術參考。