塔康地面台功率下降故障分析

【摘要】 塔康系统为大型电子设备，发射功率较高，在使用过程中，需要具备一定的故障排除经验，才能确保设备的安全运行。本文主要以发射机功率下降的故障为例，详细介绍了塔康地面台发射机的工作原理及其故障排除方法。

【关键词】 塔康地面台 发射机 功率下降

一、引言

塔康系统具有单台定位、定位精度高等特点，是中近程军用空中导航系统，也可以用于民用航空导航。系统由两部分组成：塔康地面信标台和塔康机载设备。塔康地面台为机载设备提供方位信号、距离应答信号及识别信号，通常由天线、收发信机以及监控器组成。为确保飞行安全，塔康地面信标台的正常工作尤为重要。

某机场所用的塔康地面台的技术状态代表了当代国内的最新水平，其中采用了多项新技术。包括近年来发展成熟的固态宽带脉冲功放，数字电调谐接收机前端，全波段大阵列电子扫描天线，智能化监控管理技术等。通常由天线、收发信机以及监控器组成。根据笔者多年的工作经验，发射机部分包括多个高频组件，也是故障率较多的部分，因此熟练掌握发射机部分的工作特性以及故障排除经验，对于确保塔康地面信标台正常工作至关重要。

二、故障现象

该设备在工作期间远程监控参数突然出现功率值下降至1000W左右，设备机柜检查时发现2路功放指示灯不亮，相应的功放电源指示灯也不亮，关机后检查发现指示灯不亮的功放电源模块上存在电阻烧毁现象。由于该设备使用多年，初步判断为功放电源上的器件低效造成，更换损坏的功放电源，重新开机后工作正常。工作数日后，该现象继续发生，且功率下降幅度更大，除了功放电源被烧毁外，功放模块也存在烧毁痕迹。

三、故障分析

3.1 故障原因分析

造成塔康地面台功率下降的原因通常包括频率漂移、激励器故障、功率分配器故障、功放组件放大效能降低、功放电源故障等等。本次故障中，监测到的频率值以及稳定度均满足技术指标要求，排除频率合成器故障的原因。将双机的激励器交换后，该故障仍然存在，因此判断激励器正常。

初步判断为功放电源故障，造成功放组件频繁烧毁。塔康地面台设置有8个功放电源模块，分别给8个功放组件供电，输出电压值为50V，如果输出电压过大很有可能引发部分器件过流过热烧毁的现象。使用万用表对功放电源的输入输出电压进行测量，均满足要求，排除了功放电源故障的原因。由于功率分配器的装配方式，拆卸十分困难，在设计上应该属于比较稳定的部件，但功放组件频繁烧毁代表着此次故障并不是单纯的功放模块效能下降造成的，功率分配不均衡，致使分配至个别功放组件的功率过大，很可能是引发功放模块烧毁的主要原因。

3.2功率分配器

功率分配器（简称功分器）是塔康地面台的一个重要组成部件，作为一种微波无源器件，用于功率的分配和功率的组合。在该系统中作为射频前端的基础器件，用于平衡功率放大器的输入功率，对于确保功率放大器正常工作，发射功率稳定可靠至关重要。微波功分器的主要实现形式有集总元件和传输线型，所用的微波传输线基本结构有微带线、带状线、同轴腔体等。同轴腔体功分器优点是承受功率大，插入损耗小，缺点是输出端驻波比较大，而且输出端口之间没有任何隔离，其最大的缺点是尺寸明显比其它微波段功分器要大，不利于系统的小型化和集成化。微带结构的功分器虽然插入损耗稍大，但由于其具有结构紧凑、成本低廉、性能稳定、易于和其它有源电路元件兼容等优点，在微波技术领域有着极其广泛的应用。塔康地面台采用的功分器就是利用微带线结构来实现的任何一路微带线出现断开或其它损坏，就会造成该支路的特性阻抗发生改变，使得整个功率分配器的功率分配不均衡，导致个别功放组件的输入功率过大，从而出现功放组件烧毁停止工作的现象。

四、故障处理及结果

在排除了功放电源、频率漂移等各种原因后，技术人员将目光聚集在了功率分配器上，经过复杂的拆卸过程，终于将功率分配器拆下，打开之后，很明显地发现功率分配器2、6、7支路的微带线出现断开现象，通过简单的阻值测量对比分析，确认2、6、7支路的微带线已经损坏断路，将功率分配器返厂维修恢复后，重新进行安装。

设备重新加电开机后恢复正常工作，发射功率满足技术指标要求，经过多日的工作验证，再未发生功放组件烧毁，功率下降的现象，确定该故障排除。

五、结束语

为了确保安全，塔康地面台通常为双机备份体制，设置有两路应答器和两路监控器，但发射机的功率分配器等组件只有一路。对设置有备份的模块进行故障排除时，可以通过替换的方式快速地定位故障，没有备份的模块只能通过测试或理论分析来判断，因此，设置备件是快速排除故障的有效保障。

作者简介：

王芳 （1982— ），女，毕业于南京航空航天大学，现在中国飞行试验研究院工作。

秦伟 （1981-- ），女，毕业于西安电子科技大学，现在中国飞行试验研究院工作。

参 考 文 献

[1][塔康地面台技术说明书] 电子工业部第二十研究所