浅析避雷引线对航向信标的影响

段航宇

摘要：文章主要介绍西安咸阳国际机场由于大风导致避雷引线剧烈晃动导致NM7000B型航向信标设备关机故障。本文对此故障现象进行理论分析，并在此基础上给出了几点建议措施。

关键词：避雷引线；对数周期天线；航向天线阵

中图分类号：V351.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）11-0213-02

1 NM7000B设备故障现象描述及处置

NM7000B自带的RMM远程监控系统显示：航向信标LOC因余隙射频电平（CLR RF）监控器参数告警导致设备关机。具体的监控器告警参数由RMM窗口截图得出，如图1所示。

值班人员迅速到航向台检查，在本地模式下开启设备，发现设备余隙射频电平（CLR RF）、宽度射频电平（DS RF）和航道射频电平（CL RF）参数有些漂移，但是均在门限值范围内。同时，值班人员发现机房外和天线处风非常大，通过气象中心了解到，设备告警导致关机时刻的瞬时风速到到18m/s。值班人员紧固发射和耦合电缆头，并且同时风速已变小，设备参数恢复正常。连续观察1小时50分钟，设备正常。

设备故障排查过程：开启航向设备，设1号发射机（TX1）为主机。本地/遥控（LOCAL/REMOTE）开关放置在LOCAL位，人工/自动开关（MANUAL/AUTO）放置在MANUAL位。INDRA生产的7220A天线阵子在最大风速不超过200km/h的时候，设备都能保持工作，所以回想当天的极端天气和现场场地环境，初步怀疑是避雷线引起的设备故障。模拟当天设备工作环境，内场组工作人员开始剧烈晃动避雷引线，设备监控器参数告警情况与设备关机时情况基本相同，故障复现。远程监控系统RMM监控器参数告警如图2所示。

内场工作人员在晃动避雷线的同时，使用便携式ILS测量仪进行外场测试，得出调制度差DDM值与射频电平RF值保持不变，外场发射机信号辐射正常；测试MCU耦合信号发现信号不稳，监控耦合单元的数据如表1所示。

2 设备故障理论分析

2.1 对数周期天线阵

在实际工作中，我们希望天线能够有很宽的波段，并且有很好方向性。比如，对称振子天线，是驻波天线，输入阻抗随着频率变化大，带宽受到较严格的限制；而行波天线比如菱形天线，阻抗虽然随频率变化不大，但是方向性变化大，同样受限制。这样，人们设计了对数周期天线，它的方向性和阻抗可以在十比一甚至更宽的波段内基本保持不变，也就是说，它是一种非频变的或者超宽频带的天线。

2.3 对数周期天线的性能

对数周期天线的方向系数或者增益不大，大约在5到12分贝之间，原因是工作时多数振子对辐射没有多大的作用。

天线的输入阻抗主要取决与集合线的特性阻抗，辐射区前面的振子呈现大容抗，相当于在集合线上附加电容，降低了集合线的特性阻抗；而辐射区近似于去吸收负载；而在辐射区以后的振子得到的能量非常小，末端的反射也就弱。所以，在集合线上基本是行波电流，阻抗稳定。

2.4 理论分析

05L#ILS LOC和23R#ILS LOC的频率为109.9MHz和110.3MHz，四分之一的波长约为68cm。INDRA与THALES生产的对数周期天线中，第二段振子的长度为68cm，也就是说这里是主要辐射区，第三、第四段振子是对数周期天线的反射区，后面的阵子不起辐射的作用。如图3与图4所示，由于ILS LOC的避雷引线是在第五与第六振子之间，所以避雷线剧烈晃动时，ILS LOC设备不影响辐射信号，只影响监控信号。

3 结论与建议措施

在大風天气情况下，避雷引线剧烈晃动导致的航向信标关台较为罕见。为了避免此类故障再次发生，在设备维护工作中笔者给予以下建议措施：

（1）建议航向天线阵上方的避雷线与天线阵子之间的间距最低不能小于10cm；

（2）避雷线的支撑杆建议对称安装，建议不小于4个；

（3）避雷杆的材质建议采取玻璃钢材质；

（4）避雷线与避雷杆的连接处需要防止避雷线因晃动而掉下来；

（5）建议避雷相关配件的材质一定要防锈，方便日后以后维护。

通过案例的分析，不难看出，对ILS设备的维护已不仅局限于硬件与软件故障的排除，而且还延伸到场地环境等其它问题的解决。希望此故障对大家的维护和维修工作提供一些帮助和参考，有不妥之处希望得到同行的指正。

参考文献

[1]NORMARC 7000B Training Manual[Z].INDRA，NORWAY，2011.

[2]THALES ILS-410 Technical manuals[Z].THALES，Milano，2000.

[3]李炳军.NM7000仪表着陆系统培训资料，天津民航学院，2012.

Abstract：This paper mainly introduces the failure of NM7000B localizer beacon equipment shutdown fault due to lightning lead wire Violent shaking caused by strong winds at Xi'an Xianyang International Airport. In this paper， the theoretical analysis of the phenomenon of failure， and on this basis， gives some suggestions.

Key Words：lightning lead wire；log periodic antenna；localizer antenna arrayendprint