NDB設(shè)備的一次故障分析

吳衛(wèi)華 郝新德

（麗江機(jī)場(chǎng)航務(wù)部通信導(dǎo)航組 云南 麗江 674100）

NDB-200無方向信標(biāo)機(jī)是一種固定式中頻無線電導(dǎo)航臺(tái)，它在水平面方向上輻射無方向性波束，該信號(hào)被機(jī)載無線電羅盤接收機(jī)所接收，可以指示飛機(jī)機(jī)身軸向與地面導(dǎo)航臺(tái)之間的相對(duì)方位角，為飛行人員提供飛行方位和進(jìn)場(chǎng)著陸信息，用來導(dǎo)航和示位。在機(jī)場(chǎng)、航路和石油鉆井平臺(tái)中有著廣泛的應(yīng)用。其工作過程如圖所示：

圖1 NDB設(shè)備工作過程框圖

在實(shí)際工作中單機(jī)故障比較普遍，從設(shè)備原理的分析可知，單機(jī)故障基本可排除是公共部分的故障。下面就以麗江機(jī)場(chǎng)NDB設(shè)備的一次比較典型且復(fù)雜的故障維修案例來分析：

時(shí)間：2010年5月31日下午

故障設(shè)備：麗江機(jī)場(chǎng)南近臺(tái)NDB A機(jī)

故障現(xiàn)象：NDB的A機(jī)出現(xiàn)射頻告警，設(shè)備自動(dòng)轉(zhuǎn)到B機(jī)工作，A機(jī)面板的天線電流和調(diào)諧指示都為零，而54V、12V、5V電壓等其它參數(shù)正常。

1 故障分析

當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)設(shè)備才能自動(dòng)轉(zhuǎn)換到備機(jī)上工作：a、輸出功率下降超過3db；b、識(shí)別信號(hào)故障；c、54V電源輸出電壓低于規(guī)定值。

根據(jù)顯示面板各參數(shù)指示，初步判斷為功率下降，功放板出現(xiàn)了故障。仔細(xì)檢查功放板，發(fā)現(xiàn)功放板上保險(xiǎn)管中保險(xiǎn)絲已熔斷，對(duì)保險(xiǎn)管進(jìn)行更換后開啟A機(jī)測(cè)試，保險(xiǎn)絲再次瞬間被熔斷，進(jìn)一步判斷故障為功放板中有線路短路，電流過載造成保險(xiǎn)絲熔斷。經(jīng)過對(duì)照設(shè)備電路圖紙的分析和研討，由于功放板中二極管、三極管、電容等器件短路都有可能造成保險(xiǎn)管熔斷，所以必須將NDB功放模塊上從保險(xiǎn)管后端到接地這一段電路中的所有元器件逐一斷開進(jìn)行檢測(cè)排查。

2 相關(guān)電路分析

功率放大器也是甲乙類功率放大。為增大功率輸出，每一臂由四只管子并聯(lián)而成，共用了八只功放管。為使每只管電流負(fù)載均勻，每管的發(fā)射極分別串接了一個(gè)1.1歐電阻，把三極管3DD102A的CB極并接當(dāng)二極管用，這樣的正向壓降低，使功放管的靜態(tài)電流小，每管約40mA。線路結(jié)構(gòu)與激勵(lì)極相同，在功放管集電極對(duì)地接有二極管用以吸收可能有的負(fù)電壓，保護(hù)功放管。

3 故障處理

圖2 功率放大器部分電路

機(jī)場(chǎng)使用的設(shè)備型號(hào)為NDB-200，屬于老型號(hào)，功放模塊是直接焊接在機(jī)柜背板上的，加上機(jī)柜內(nèi)部板件較多，線路交錯(cuò)，使得在機(jī)柜內(nèi)部的可操作空間小，給檢修工作帶來很大的困難，需要維修人員相互配合，耐心仔細(xì)地將需要檢測(cè)的元器件從機(jī)柜背板上一段一段焊開，然后對(duì)目標(biāo)線路中的二級(jí)管、三級(jí)管、電阻進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示這些元器件全部正常。在對(duì)三個(gè)電容進(jìn)行逐一檢查，終于檢測(cè)出有一個(gè)1.5uF的鐵片電容出現(xiàn)短路。將短路的壞電容更換后，開啟A機(jī)測(cè)試，射頻告警消失。

但運(yùn)行十秒左右出現(xiàn)電源告警。進(jìn)一步測(cè)試，發(fā)現(xiàn)設(shè)備電瓶供電狀態(tài)下（48V蓄電池組）可正常工作，交流供電則會(huì)電源告警。電源告警原理：54V電源告警電路對(duì)54V直流穩(wěn)壓電源輸出電壓進(jìn)行采樣比較，當(dāng)輸出電壓低于預(yù)定值（例如45V）時(shí)，電源告警指示發(fā)光二極管不亮，此信號(hào)經(jīng)反向緩沖使面板上的電源告警燈亮，同時(shí)緩沖級(jí)輸出信號(hào)使2JC25的A2=“1”，表示電源不正常。當(dāng)穩(wěn)壓電源輸出電壓高于預(yù)定值時(shí)，面板上電源告警指示燈不亮，A2=“0”，由54V穩(wěn)壓電源供電。同理，電池告警電路對(duì)蓄電池輸出電壓進(jìn)行采樣比較，當(dāng)電池低于預(yù)定值（例如44.4V）時(shí)，電池繼電器4J2線圈無激勵(lì)，電池不供電。當(dāng)電池電壓高于預(yù)定值，且54V電源不正常時(shí)，4J2線圈被激勵(lì)，整機(jī)就自動(dòng)轉(zhuǎn)換到電池供電。根據(jù)此原理分析，電源模塊出現(xiàn)故障。對(duì)電源部分進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)電源模塊中有2個(gè)3300uF的電容出現(xiàn)鼓包，判斷已經(jīng)損壞。經(jīng)過多方聯(lián)系購(gòu)買更換此電容，設(shè)備恢復(fù)正常。繼續(xù)對(duì)設(shè)備的雙機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試，一切正常。

4 調(diào)試及參數(shù)檢查

工作方式選擇開關(guān)3K5置于 “A工作”，電表指示選擇開關(guān)3K4置于“調(diào)諧指示”，調(diào)諧指示輸入及天線負(fù)載線圈輸入線均接在1J×2上，接通電源開關(guān)，順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)1W3，使電表指示約30V。然后轉(zhuǎn)動(dòng)天線調(diào)諧電感線圈微調(diào)旋鈕，使之有明顯的最小值出現(xiàn)，此點(diǎn)即為諧振點(diǎn)，如果找不到諧振點(diǎn)，應(yīng)關(guān)斷電源開關(guān)，1W3逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，將天線調(diào)諧電感線圈抽頭引線移到相鄰抽頭上，再次按上述步驟進(jìn)行調(diào)試，直到找到諧振點(diǎn)為止。

找到諧振點(diǎn)之后，3K4置于“天線電流”位置，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)1W3，使天線電流指示為2A，3K4轉(zhuǎn)到 “調(diào)諧指示”，記下調(diào)諧指示電壓讀數(shù)，關(guān)斷電源開關(guān)，由此算出

根據(jù)該阻值大小，把輸出及調(diào)諧指示線接至功放輸出變壓器1B3次級(jí)相應(yīng)的抽頭位置上，使之匹配。阻抗配好后，即可調(diào)1W3至天線電流與調(diào)諧指示電壓的乘積等于所需之輸出功率。

面板上的電表指示選擇開關(guān)可用來檢查交流電源電壓，蓄電池電壓，54V直流穩(wěn)壓電源輸出電壓，低壓電源12V，5V直流電壓，整機(jī)電源電流，天線電流和調(diào)諧電壓。天線電流與調(diào)諧電壓的乘積即為輸出功率。當(dāng)輸出功率為200W時(shí)，一般電源電流不超過8.5A，輸出功率為100W時(shí)，電源電流不超過5.5A。[1]

調(diào)試完成后，正常開啟A機(jī)，檢查各項(xiàng)參數(shù)，均顯示與故障前參數(shù)一致。

5 結(jié)論

通過對(duì)麗江機(jī)場(chǎng)NDB-200設(shè)備功放板的一次故障及維修的詳細(xì)分析，總結(jié)出維修中需注意的一些問題，希望對(duì)同類設(shè)備的故障判斷和維護(hù)有一定的參考價(jià)值。

［1］NDB-200無方向信標(biāo)機(jī)維護(hù)使用說明書[Z].中國(guó)航空無線電電子研究所.