甚高频通信故障的分析与处理

甚高频通信故障的分析与处理
摘要：在飞行安全中航空甚高频通信是实施空中交通管制中最直接、最有效的手段之一，发挥了重要作用。

管制员与机组之间的联系是通过甚高频地空通信实现的，而甚高频通信信号质量的优劣直接影响到管制指挥的工作效率，是安全运行的关键因素。

因此保障甚高频地空通信的正常使用十分重要。

因此保障甚高频地空通信的正常使用是民航技术部门的重要工作。

本文分析甚高频频率信号质量不佳及作用距离缩短的原因，并结合具体案例谈一下甚高频系统结构和传输流程，以及故障排查和处理的过程，以供分享与探讨。

关键词：PAE T6TR甚高频电台、插入损耗
该甚高频台站某频点发射作用距离缩小现象记录
某日，对某甚高频台站的甚高频设备进行停机维护，完成停机恢复后测试发现某频点的作用距离急剧下降，在距离台站约60公里范围处就不能叫到飞机，发射作用距离明显缩短。

测试方法和处理过程
为分析该频点信号不佳的原因，彻底排查运行中存在的隐患，制定了最终测试及参数调整方案：先理清该甚高频频点发射信号的流程，再综合故障现象进行分析，最后借助综合测试仪CMA180与R&S FSH4矢量网络分析仪对该甚高频频点发射信号传输到天线的各个节点进行测试，查找故障原因。

故障甚高频设备位于某台站的四信道甚高频共用系统机柜内，型号为PAE T6TR收发一体机。

四个频点的发射机经合路器共用一根发射天线。

如图1所示：
图1、VHF通信系统组成示意图
通过图1，我们可以看到PAE设备的发射信号从设备射频口出来后通过了继电器，再到单向隔离器然后通过腔体滤波器，最后经过合路器到天线发射出去。

根据管制员测试时反映的无法叫到飞机的情况，分析甚高频共用系统的其余三个区域通信频点覆盖正常，信号质量好。

经技术人员使用CMA180综测仪实测，故障频点甚高频电台在射频输出口送出的发射功率、调制度、频率准确度均符合规范要求且天线驻波比及外观和接口均检测正常。

但是在天线端测试发射功率出现了大幅下降的情况，因此该故障原因应该与甚高频共用系统的共用部分无关，故障点初步定位于故障设备的射频输出端到合路器前端之间。

正是这段传输链路的插入损耗较大，才会造成发射信号的功率大幅下降，因此信号的传输距离也缩水严重。

我们知道插入损耗这个参数在甚高频系统的发射支路中十分重要，其数值过大会导致甚高频信号在传输链路中损失过多能量。

由插入损耗的定义可知：插入损耗是指在发射机和接收机之间的传输链路接入其他器件而导致的信号衰减量，通常是以dB单位表示的负值。

插入损耗的表达公式如下：
Insertion Loss = 20 lg(Ur / Ut)
Ut为发射信号，Ur为接收信号。

发射支路的插入损耗一般包括腔体损耗、线缆损耗、馈线接头损耗、合路器损耗等。

发射支路插入损耗可以通过矢量网络分析仪的S21参数来评估。

在故障定位过程中，首先使用网络分析仪对该频点的腔体滤波器进行了测试和校验，发现该故障频点腔体滤波器的插入损耗、选择性、反向损耗等均符合要求。

随后对
发射支路上所用到的线缆与部件逐一进行插损测试。

最终我们在单向隔离器这段
发现S21参数异常，如图2所示：
图2、网分仪
从图2的S21曲线可以看出，该段包含单向隔离器的线路在118MHz到
136.975MHz频段内有45dB左右的插损，而正常值应该为0.8dB左右。

这说明当
这段线路接入甚高频共用系统系统时，整个发射支路的插入损耗增加了44.2dB。

要知道每增加3dB损耗，发射功率就下降一半，由此可见发射功率已经衰减到很
严重的程度。

针对这一情况，技术人员对单向隔离器与线路进行了检查，发现原
来是因为连接单向隔离器的馈线头没有拧紧，接触不好才造成了这一故障。

将其
重新拧紧后该频点恢复正常。

结论与分析建议
利用排除法对可能造成作用距离缩短的原因逐一排查后，发现该频点信号不
佳的原因为馈线头没有拧紧导致的插入损耗急剧上升。

建议在进行停机维护时应
做好准备充分，对设备进行了操作后应有人进行复核，防止该类故障发生。

熟悉
信号流程，以便更快的定位故障点。

结束语
为了保障民航的正常运行，需要民航技术保障人员加强理论学习与技能培养，提高甚高频设备故障处理能力。

本文通过分析导致甚高频发射信号质量不佳的原
因，提出解决方案，希望对存在类似问题的甚高频排故提供一些有用的经验及思路，在实际维护维修过程中，有一定的借鉴价值。

参考文献:
[1]马泽茜.空管甚高频频率信号使用不佳问题排查分析[J].数字技术与应用,2020,(1):6-7.
[2]康婕.民航地空甚高频通信系统故障问题分析处理[J].科技
风,2020,No.405(01):80.DOI:10.19392/ki.1671-7341.202001070.。