NDB设备的一次故障分析

时间：2024-05-20

吴卫华郝新德

（丽江机场航务部通信导航组云南丽江 674100）

NDB-200无方向信标机是一种固定式中频无线电导航台，它在水平面方向上辐射无方向性波束，该信号被机载无线电罗盘接收机所接收，可以指示飞机机身轴向与地面导航台之间的相对方位角，为飞行人员提供飞行方位和进场着陆信息，用来导航和示位。在机场、航路和石油钻井平台中有着广泛的应用。其工作过程如图所示：

图1 NDB设备工作过程框图

在实际工作中单机故障比较普遍，从设备原理的分析可知，单机故障基本可排除是公共部分的故障。下面就以丽江机场NDB设备的一次比较典型且复杂的故障维修案例来分析：

时间：2010年5月31日下午

故障设备：丽江机场南近台NDB A机

故障现象：NDB的A机出现射频告警，设备自动转到B机工作，A机面板的天线电流和调谐指示都为零，而54V、12V、5V电压等其它参数正常。

1 故障分析

当出现以下情况时设备才能自动转换到备机上工作：a、输出功率下降超过3db；b、识别信号故障；c、54V电源输出电压低于规定值。

根据显示面板各参数指示，初步判断为功率下降，功放板出现了故障。仔细检查功放板，发现功放板上保险管中保险丝已熔断，对保险管进行更换后开启A机测试，保险丝再次瞬间被熔断，进一步判断故障为功放板中有线路短路，电流过载造成保险丝熔断。经过对照设备电路图纸的分析和研讨，由于功放板中二极管、三极管、电容等器件短路都有可能造成保险管熔断，所以必须将NDB功放模块上从保险管后端到接地这一段电路中的所有元器件逐一断开进行检测排查。

2 相关电路分析

功率放大器也是甲乙类功率放大。为增大功率输出，每一臂由四只管子并联而成，共用了八只功放管。为使每只管电流负载均匀，每管的发射极分别串接了一个1.1欧电阻，把三极管3DD102A的CB极并接当二极管用，这样的正向压降低，使功放管的静态电流小，每管约40mA。线路结构与激励极相同，在功放管集电极对地接有二极管用以吸收可能有的负电压，保护功放管。

3 故障处理

图2 功率放大器部分电路

机场使用的设备型号为NDB-200，属于老型号，功放模块是直接焊接在机柜背板上的，加上机柜内部板件较多，线路交错，使得在机柜内部的可操作空间小，给检修工作带来很大的困难，需要维修人员相互配合，耐心仔细地将需要检测的元器件从机柜背板上一段一段焊开，然后对目标线路中的二级管、三级管、电阻进行检测，结果显示这些元器件全部正常。在对三个电容进行逐一检查，终于检测出有一个1.5uF的铁片电容出现短路。将短路的坏电容更换后，开启A机测试，射频告警消失。

但运行十秒左右出现电源告警。进一步测试，发现设备电瓶供电状态下（48V蓄电池组）可正常工作，交流供电则会电源告警。电源告警原理：54V电源告警电路对54V直流稳压电源输出电压进行采样比较，当输出电压低于预定值（例如45V）时，电源告警指示发光二极管不亮，此信号经反向缓冲使面板上的电源告警灯亮，同时缓冲级输出信号使2JC25的A2=“1”，表示电源不正常。当稳压电源输出电压高于预定值时，面板上电源告警指示灯不亮，A2=“0”，由54V稳压电源供电。同理，电池告警电路对蓄电池输出电压进行采样比较，当电池低于预定值（例如44.4V）时，电池继电器4J2线圈无激励，电池不供电。当电池电压高于预定值，且54V电源不正常时，4J2线圈被激励，整机就自动转换到电池供电。根据此原理分析，电源模块出现故障。对电源部分进行检查，发现电源模块中有2个3300uF的电容出现鼓包，判断已经损坏。经过多方联系购买更换此电容，设备恢复正常。继续对设备的双机工作状态进行测试，一切正常。

4 调试及参数检查

工作方式选择开关3K5置于 “A工作”，电表指示选择开关3K4置于“调谐指示”，调谐指示输入及天线负载线圈输入线均接在1J×2上，接通电源开关，顺时针方向缓慢转动1W3，使电表指示约30V。然后转动天线调谐电感线圈微调旋钮，使之有明显的最小值出现，此点即为谐振点，如果找不到谐振点，应关断电源开关，1W3逆时针转到底，将天线调谐电感线圈抽头引线移到相邻抽头上，再次按上述步骤进行调试，直到找到谐振点为止。

找到谐振点之后，3K4置于“天线电流”位置，顺时针转动1W3，使天线电流指示为2A，3K4转到 “调谐指示”，记下调谐指示电压读数，关断电源开关，由此算出

根据该阻值大小，把输出及调谐指示线接至功放输出变压器1B3次级相应的抽头位置上，使之匹配。阻抗配好后，即可调1W3至天线电流与调谐指示电压的乘积等于所需之输出功率。

面板上的电表指示选择开关可用来检查交流电源电压，蓄电池电压，54V直流稳压电源输出电压，低压电源12V，5V直流电压，整机电源电流，天线电流和调谐电压。天线电流与调谐电压的乘积即为输出功率。当输出功率为200W时，一般电源电流不超过8.5A，输出功率为100W时，电源电流不超过5.5A。[1]

调试完成后，正常开启A机，检查各项参数，均显示与故障前参数一致。