AWA DVOR52D设备功率放大器故障分析

陈平 张家明

摘要：DVOR52D由澳大利亚AWA公司出品，近年来AWA被INDRD公司收购，升级了遥控和监视功能，监控的参数更加翔实，很多需要测量的数据，通过本地键盘或远端监视电脑键盘查询，在显示屏上就可以看到很方便。对于AWA设备从这些年来云南地区工作的情况来看，其载波功放部分功率大，发热量最高，故障率较高。由于该设备集成化程度较低，每块板件都可以维修。

关键词：（DVOR）多普勒全向信标；（CPA）载波功率放大器；（CMP）载波调制与保护

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）16-0212-02

Some Experience on AWA DVOR52D Equipment of Power Amplifier

CHEN-Ping，ZHANG Jia-ming

（Yunnan ATM Sub_Bureau，CAAC，Kunming 650200，China）

Abstract：DVOR52D is produced by Australian AWA company. In recent years， AWA has been acquired by INDRD Corporation. The remote control and monitoring functions have been upgraded. The monitoring parameters are more detailed. Many data to be measured are queried through the local keyboard or remote monitoring computer keyboard. It can be seen very convenient. Regarding the AWA equipment work situation in Yunnan over the years， its carrier power amplifier has a large power， maximum heat output， and a high failure rate. Due to the low degree of integration of the device， each board can be maintained.

Key words：（DVOR） Doppler omnidirectional beacon； （CPA） Carrier Power Amplifier； （CMP） Carrier Modulation and Protection

1簡述

某信标台AWA DVOR/DME设备担负某大型机场航路导航，兼有两条跑道北边进近引导功能。DVOR二号机工作时告警自动转换到一号机，技术人员到达台站后重新开启工作正常，由于每天都有800多个航班，检查时又不能随便换机，一时难以找到故障点，这样持续了近一年的时间。监控器记录有下列告警：正向功率、负载波、30HzAM、伴随SGN板失锁灯亮。在这期间一度认为SGN板失锁引起，更换板键后确认SGN正常，故障点在载波攻放通道。后通过对技术资料的认真分析，找出了故障的关键测试点，现通过下面的阐述来说明，这类故障关键点及维修调整方法。

2 CMP对功率放大器CPA的监控保护

该DVOR设备功率为100瓦，有两块载波功率放大器CPA。从载波产生器CGD送来的16瓦载波信号，送到一块外挂的1A71166功率分配/功率合成器，分成两路8瓦的射频信号，分别送到CPA1和CPA2，每块CPA通过内部的功率分配/功率合成器，又分成各4瓦的射频信号，经其中两块1A71164放大板各放大到25瓦，由功率合成器合成50瓦射频信号输出，两块CPA由外挂合成器合成100瓦。因功率放大部分是设备中发热量最高、最易损坏的部分，所以在CMP载波调制保护中有严格的监控和保护，每块CPA中两块1A71164放大板之间和两块CPA之间都有功率不平衡控制信号送到CMP中，只要每块CPA中两块放大板之间或者两块CPA之间出现功率不平衡，就由CMP控制CGD不输出载波信号，以此来保护攻放块，电路如图1所示。CPA中有一块1A71166、两块1A71164，其中容易损坏的是功放管CD2315，一般更换后要对两块1A71164的功率平衡进行检查或调整。CMP的XMA16、17、18处对应X16、X32、X33测试点电压要低于1.0v，越小越好，X15输出“1”保护电路不工作；输出电平1.8v或2.5v以上（每块CPA中的两块放大板之间不平衡检测电压高限为1.8v，两块CPA之间不平衡检测电压高限2.5v），X15输出“0”保护电路工作，50瓦设备只有一块CPA板不平衡检测端只有X16角。对于100瓦的设备，X16相对CPA1、X32相对CPA2、X33相对CPA1、 CPA2之间功率不平衡。一般设备告警参数只要有正向功率告警，射频功率放大部分故障的可能性都很大，而射频功放正常与否这三点就是标志，只要这三点的电压值正常，载波功率放大器就正常。

3故障的判断和分析

针对该DVOR设备的故障现象，先通过延伸板把CMP插上，用万用表同时测量X16、X32、X33三个测量测试点，在故障时刻，测量三个关键点的电压，X16为0.9v正常，X32为1.7v接近告警上限，X33为6.5v产生不平衡告警，判断为CPA2故障，更换CPA2后故障排除。

过了一段时间后又出现相同的故障，重新检查CPA2中1A71166和两块1A71164的各检查点，反复测量判断一块1A71164损坏、一块1A71166可能也有问题。先检查1A71166，打开盖板，轻触板内各器件及连接头，在合成输出口端头，硬质的金属射频电缆外皮脱焊，焊接后修复故障板件。这部分工作温度较高容易形成虚焊，随着接触点之间接触程度的不同，呈现不同的阻值，故障的状况完全不相同，另外故障的进程难以捕获，给故障点的确定，以及故障的排除带来很大困难。

4功放块的维修

在完成射频电缆的焊接后，需对射频功率放大器进行进一步维修。打开1A71164只有一个功放管CD2315，一般板子损坏三极管最容易损坏，通过万用表采用在线或者离线的方式可以很容易判断出三极管是否故障，在此不再赘述。

5功放块的调整

换过功放管都要对电路中的输入、输出谐振回路进行调整，保证功放块之间的输入功率平衡，如图2调整点是C1、C18、C11、C12，前两个可调电容网络组成输入电路，使射频基波在放大器的输入端，回路阻抗为50Ω与输入电路匹配，获得最大的基波输入功率，通过示波器监控其波形可以很好地进行调整，打开一个好的1A71164盖子，在示波器CD档用探头接到CD2315基极与地之间，开机得到一个参考数值，这个数值是厂家用仪器调好的，以这个值为基准来调整待调的1A71164，由于工作频率高，所以示波器的探头的摆放位置及测试点尽量相同，避免探头位置不同对波形的影响。通过调整来提高波形的整体电平值，但这个电平值如果调得太高标志着载波的谐波成分较多，基波的功率反而会降低，调整的标准主要以参考值为准。调整的重点是C1 ，不足的部分采用C18进行修正。

C11、C12网络组成的输出电路，输出电路同样要使载波基波输出的阻抗为50Ω与输出匹配，获得最大输出功率，同时使谐波成分最小（即检波输出电平最小）。调整C11、C12，用万用表接到CPA的1A71164的檢波输出端XFB1、XFC1，使电压尽量最低，标准值是0.8v，对每块CPA中的两块1A71164的输入和输出端需进行反复的调整，最终的目的是使得检波输出端电压最低，统调以后两块CPA就能正常工作，同时两块CPA之间也不会产生平衡告警。

在三极管的更换和回路的调整中发现，CD2315三极管生产厂有美国国家半导体、摩托罗拉、马来西亚合资、欧洲半导体公司等，更换的管子与另一块配对板的管子如果是同一家公司，则只需对输出回路的C11、C12进行微调即可，一般不要对输入回路调整。如果C11、C12调整不能使两块板子功率平衡，

才考虑调整输入回路C1、C18的微调，这种情况多半是由于使用的是不同公司的三极管。

6总结

AWA DVOR设备功放部分保护性能十分完善，保护过程十分敏捷，故障过程很难捕获到，对于功放部分长期工作在高温状态，功率放大管容易损坏，更换是比较简单的。但接触不良的故障也很多，一旦出现问题，故障点一时很难找到，碰到这类故障，先插上延升板后再插上CMP，尽可能捕获到故障的过程，对X16、X32、X33电压值测量，很快能找到故障点，并能很快修复射频功率放大部分的故障。

该故障在维修过程中，怀疑SGN故障可用一号机的直接更换，因SGN是边带产生器，它是边带信号的产生部分，一个正常的信号源是不会损坏板子的末级的，这样可以尽快地确定正常的和不正常的部分，排除更多不正常因素，缩小故障范围，为故障的排除节省时间，尤其对于接触不良的故障，尽快找到故障部位，才能花最短的时间尽快捕获到故障过程，为排除故障奠定基础。

对于功放块1A71164来说输入和输出的调整，目的使输入和输出电路谐振在50Ω，基波获得最大的输入和输出功率，谐波获得最小的功率，即通过调整使功放的检波输出端XFB1、XFC1电压最低，对于单个的功放块1A71164就够了。对于整个公率放大器来说，监测点后移到X16对应CPA1的功率合成的检波输出端，X32对应CPA2的功率合成的检波输出端，X33对应CPA1和CPA2外挂的功率合成的检波输出端。

参考文献：

[1]贾好智.AWAVRB-52DDVOR设备故障分析处理[J].科技视界， 2015（20）：87-87.