某引进雷达天线舱信息交换系统故障分析及排除

崔玉利 张海科 姜兴龙/军蓝科技集团总公司

1 故障描述

某引进雷达指控舱在进行目标搜索时，目标方位角信息出现偏移，目标不能被正常锁定，被确定为通信线组合故障。对以往该组合的故障信息进行梳理发现，该组合担负着大量数据信息的交换工作。因其故障多发且缺少组合测试方法，故本文对该组合的故障进行深入分析。

2 信息交换系统工作原理

该型雷达天线舱信息交换系统工作原理如下：

1）接收来自指控舱的串行二进制码形式的控制指令，对其进行译码并向天线舱设备发送。

2）从指控舱接收并向天线舱数字相位计算机传送串行二进制码形式和移位脉冲形式的转换信息。

3）从天线舱设备接收信号，将其按串行二进制码形式发送给指控舱。

4）从角度定向测量设备接收角度信息，并将其按串行二进制码形式传送给指控舱。

5）从指控舱接收脉冲信号，并将其传送到天线舱的两个收发通道。

3 故障定位

3.1 故障树分析

通过查阅图纸，逐项排查，确定该型雷达天线舱信息交换系统故障主要与指控舱送至天线舱的信息故障或者通信线组合故障有关。根据各故障涉及因素进行逐项分解，绘制故障树如图1 所示。

1）指控舱送至天线舱的NН2 信息故障

图1 雷达信息交换系统故障树

由于该故障涉及指控舱与天线舱的NН2 信息，首先要锁定故障所属舱体，快速缩小故障涉及范围。指控舱对天线舱遥控开机后，通过断开信息交换组合的“内同步”开关，使天线舱与指控舱建立信息联系。用示波器测试指控舱向天线舱发送的NН2 信息是否正确，标准信息波形要求如图2 所示。经测试，信息波形正常。因此，根据上述检查结果，排除指控舱发送的NН2 信息错误因素。

2）训练模拟系统目标产生故障

从故障的直接表象看，是在模拟状态下进行目标搜索时目标方位角出现了偏移，因此有可能是模拟机柜出现了问题。为排除此疑问，最简单直接的方法就是与指控舱断开联系，直接进行指控舱本舱模拟目标搜索。经过测试发现，目标搜索正常，未出现偏移现象。因此，排除训练模拟系统故障的可能。

3）信息交换组合故障

在对外围因素进行孤立判断隔离后，需进一步对信息交换组合自身可能造成故障的因素进行排查，主要检查同步器输入信号、组合内部方位角信息传输电路板。

a.同步器输入信号检查

图2 NН2信息波形图

图3 同步信号

图4 信号NНУ状态图

根据技术说明书要求，当向同步器输 入“～f0”“Fnk” 及“10Hz”3 种信号时，缺少任意一种将造成信息故障。利用示波器依次测试组合面板上的同步信号“～f0”“Fnk”“10Hz”是否正确，标准波形要求如图3 所示。经测试，信号波形正确，因此排除同步器输入信号故障的可能。b.信息交换组合内部信号传输故障检查组合内08 电路板。该电路板的功能是指令分配器，进行信号输入、输出测试。其中，测试孔“21”为NН1 故障信号，采用示波器测试信号状态，发现08 电路板连接器第36 插针为信号NНУ 信息字，符合图4 所示的波形标准；第35 插针为信号NНУ2，有严重干扰现象，信号状态如图5 所示。通过测试分析，信号NНУ2 由03 电路板发送来，03 电路板功能是信息运算器，进一步断定是信号NНУ2造成的故障。

检查03 电路板信号的正确性。通过分析03 电路板电路原理，发现该板件上03 电路板电连接器第28 插针输入控制信号中NНУ2 干扰信号严重，其干扰波形与图5 所示的干扰信号相近。

4）角度信息组合故障检测

控制信号NНУ2 由角度信息组合产生。测试发现，角度信息组合发送的控制信号为正常状态。因此，排除角度信息组合发送信息故障的可能性，进而将故障定位到信息交换组合。

3.2 问题定位

发送的控制信号没有问题，而接收到的信号产生故障。依据此现象，最终确定是因控制信号有干扰串入造成的。对故障原因进行深入分析，再次查找电路原理图，测试发现该控制信号NНУ2 在传输线路上有一个-5V 下拉电阻R1 失效，查找信息交换组合底板信号连接关系，发现组合底板上电阻R1 电阻值为2700Ω，而组合电路原理图上标注为75Ω。正是由于该电阻的原因，不能使控制信号NНУ2 按照时序电路钳位到0 电平，进而不能屏蔽杂波串扰，继而产生目标严重偏移现象。故障电路图如图6 所示。

图5 信号NНУ2状态图

图6 故障电路图

图7 电阻R1在电路图中为75Ω

图8 实际电阻R1在组合底板上为（2K7）2700Ω

通过查找控制信号NНУ2 电路原理（见图7），组合故障部位如图8 所示。

3.3 故障原因小结

通过故障原因分析，确定此故障的原因为指挥控制舱在进行目标搜索时，方位角发生偏移现象，目标不能正常跟踪。主要原因是由于信息交换组合底板上的R1 电阻装配错误，正确应该为75Ω，实际却为2700Ω，致使R1 电阻失去钳位到0 电平的功能，失去了屏蔽干扰源的作用，进而引发目标偏移故障。

4 故障排除

将信息交换组合底板的电阻R1 更换为75Ω 的电阻后重新加电，经回装检查测试，组合功能正常，参数合格，目标偏移故障消失，问题得到了解决。

5 结束语

本文基于通信线组合原理与修理经验，在对信息交换组合修理技术攻关时，关键是对组合信息交换的功能、组成、电路原理、故障信号进行分析与测试。在故障排查过程中，采用组合内部时钟信号为触发激励信号，通过示波器对故障信号进行测试，始终保持将故障信号定位在第一时刻，逐级测试相关信号，并对测试结果进行分析，确定故障点，最终排除故障。

根据该组合的基本原理，针对关键部分进行了详细的说明，指出了测试过程的重难点，并对测试过程中常见的故障现象进行了关系说明，制定故障处理方案，解决了该组合修理问题，打破了理论知识不足的制约，建立了一套系统的修理方法。可快速定位故障，提高修理效率，缩短修理周期，为今后同类型产品的修理提供技术参考。