SELEX 2110型下滑天线故障分析

摘 要：仪表着陆系统（ILS）是应用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统，主要由航向信标、下滑信标和指点标组成，航向信标提供航向道信号，下滑信标提供下滑道信号，指点标指示飞机距离跑道入口距离。因仪表着陆系统存在室外单元部分，容易受温度、湿度、外来生物侵入等因素的影响，严重时造成设备故障告警，影响航班正常安全运行。本文简要介绍一起SELEX 2110型下滑仪下天线故障案例，从故障现象到故障分析解决，为使用该型号的设备维护人员提供故障分析处理借鉴。

关键词：ILS;SELEX 2110型下滑仪;天线故障

仪表着陆系统也称为盲降，它能在低天气标准或飞行员看不到任何目视标准的天气下，引导飞机进近着陆，所以加强对仪表着陆系统的维护和维修显得尤为重要。在本部门SELEX 2110型下滑信标运行过程中，曾出现下天线阵子故障导致设备告警关机的不安全事件，当时正处于春运保障期间，又是进近着陆主用方向，对管制运行造成很大压力，下面将对该案例进行详细分析介绍。

1 2110型下滑仪设备主要信号流程

SELEX 2110型下滑仪频率合成器产生90HZ、150HZ、1020HZ音频信号、航道载波信号和余隙载波信号，这些信号送往航道发射机和余隙发射机，经过调制放大等处理后，产生航道CSB、SBO信号和余隙CSB信号，生成信号再送往切换及混合单元，由该模块里的继电器进行上天线选择。继电器出来的备用发射机射频信号经衰减后送给TRU，TRU进行幅度和相位混合处理后，输出备用机的航道、宽度、余隙等信号给监控器。继电器出来的主用发射机射频信号在APCU模块里对航道CSB、SBO和余隙CSB进行幅度相位调整，生成的信号送往下滑天线进行辐射。

SELEX 2110型下滑仪所采用天线属于捕获效应天线，天线分为上、中、下三块，其中上天线辐射航道SB0、余隙CSB信号，中天线辐射航道SB0、CSB信号，下天线辐射航道SB0、CSB、余隙CSB信号。这些信号在辐射的同时，也会耦合出一部分射频信号送往MRU，经过MRU的混频和宽度处理产生发射机的航道、余隙、宽度信号送给监控器进行后续处理。

图1 MRU监控信号路由

2 故障现象

通过设备的远端维护监控系统（PMDT），读出双发射机执行监控器（双监控器）航道、余隙RF Level告警（数值分别为58.9、59），Width DDM告警（数值为0.314），Path DDM偏高（数值为0.036）;近场监控器（双监控器）RF Level告警（数值为51.4），Path DDM告警（数值为0.050）。

3 故障排查过程

第一步，将设备备机开启，切换主备上天线，现象：上天线的主用发射机执行监控器和近场监控参数告警，不上天线的备用发射机机监控参数正常，由此判断设备发射机及监控器正常，应重点检查电缆、接头及室外天线部分。

第二步，从MRU模块监控信号产生流程中得知，下天线耦合回来的监控信号产生了余隙、航道、宽度监控信号，中天线耦合回来的监控信号产生了宽度监控信号，上天线耦合回来的监控信号产生了航道、宽度监控信号。下滑设备执行监控器的告警参数包括了余隙、航道、宽度，结合原理及故障现象可判断问题出现在下天线路由部分。

第三步，根据设备监控路由（主用监控：发射机—发射电缆—天线——监控电缆—MRU—监控器;备用监控：发射机—TRU—监控器）判断，发射机和监控器正常，问题出现在：发射电缆—天线—监控电缆—MRU这一段。用网络分析仪接上中下发射电缆（发射电缆连天线）测回波损耗，数据：上天线：-21.16dB∠49.85°，中天线：-22.16dB∠65.18°，下天线：-9.35dB∠117.25°，对照08下滑仪巡检报告数据（报告日期2019.05.16），如下表，确认是下天线发射线缆天线部分出现问题。

第四步，将下天线发射电缆从天线上拆除，接上假负载，用网络分析仪S21模式测量发射电缆回波损耗数据：-2649dB∠25.41°，确认下天线发射电缆没问题。对调下天线发射和监控电缆，测量环路损耗数据：-10.30dB∠120.59°，同样损耗过大，确认问题出现在下天线部分。

第五步，将发射、监控电缆恢复正常，用网络分析仪测下天线发射—监控环路损耗，大概数值在-10dB左右（损耗过小），通过敲击下天线，数值在-10dB至-13.14dB左右之间跳动。在设备告警时，用PIR接下天线监控线缆，下天线监控RF值为8.8dBm，轻敲下天线设备恢复正常时，用PIR测下天线监控RF值为11.1dBm左右，此时可以确认下天线存在异常。

第六步，拆除下天线前保护罩，发现下天线内部功分网络输入端接地处存在虚焊，如图2所示，导致接地不良。对下天线内部功分网络输入端接地处进行补焊后，测量下天线发射端回波损耗-25.7dB，发射监控环路-13.48dB，开启设备后正常。

4 故障原因

此次下滑仪下天线故障的原因，是由于下天线在设计生产过程中存在缺陷（接地設计不合理），加上三亚春运繁忙期间重型客机较多，长期受飞机起降产生的震动、温度变化等多种因素影响，导致接地焊点产生应力变化及金属疲劳造成脱焊。下天线内部功分网络输入端接地处存在虚焊，导致下天线发射—监控环路损耗变小，设备监控参数上导致执行监控器和近场监控器参数告警。同时，虚焊处对震动较为敏感，以至于设备故障初期不稳定、故障排除过程中出现时好时坏的现象。

5 结语

本文主要介绍了实际运行中Selex 2110型下滑仪天线故障的案例，在此次故障处理的过程中，结合了故障现象、测量数据及设备原理进行综合分析，为此类设备维护人员提供一个解决类似故障的方向。针对此次故障的原因，建议运行部门对该型号设备的天线进行系统检查，排除存在虚焊的隐患，同时加强对设备室外单元部分的维护管理，做好防潮、防锈、防虫等工作，提高设备保障水平。

参考文献：

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作者简介：周鹏（1993— ），男，汉族，海南琼海人，本科，初级，研究方向：民航导航。