童红兰 李海洋
中国电子科技集团公司第三十八研究所 安徽省 合肥市 230088
引言
变频电路是有源相控阵雷达的基本单元，单套数量可达上千万，成本占到整体造价的 70% 以上，为了满足雷达系统重量更轻 体积更小更加苛刻的要求，其集成度的要求也越来越高[ 1 ]。变频电路小型化的快速发展，使得批产微波器件的测试、维修等问题变得越来越繁琐、困难。 本文论述了一种集成化DAM的故障快速定位方法的运用，有效解决了维修速度慢、故障定位难的现状，缩短产品的生产周期，为后工序生产提供了宝贵的时间，为生产的顺利进行奠定了坚实基础。
一、集成化变频电路
集成化变频电路可设计可为有源变频和无源变频两种形式,图1( a) 为无源混频方式,图1( b)为有源混频方式。
由于采用无源变频的设计方式, 会导致放大部分占用大量空间；而采用有源变频方式,内部仅包含有源混频芯片和开关等元件。因此, 有源方式的变频电路体积相对于无源方式,集成度得以提高, 元器件数量减少,装配工艺流程得以简化,可靠性也得以提高，因此，很受设计师的青睐。本文围绕有源方式的变频电路进行故障快速定位的论述。
二、常用故障定位方法
由于有源变频电路的集成度高，整个电路大小只有一个5角钱的硬币大小。在进行故障定位时，用开口电缆检测不仅电缆定位的准确性要求高，接地要求特别高，必须有效控制电路“地”与外壳“地”的可靠连接。借助频谱分析仪进行信号的检测与读取，然后通过芯片输入、输出功率值进行比较，根据参考值判断器件的好坏。通常芯片的插损偏离参考值较大时，可快速判断故障点，但在实际工作中会受局限，如：某芯片的参考插损为9分贝，在借助开口电缆检测时发现插损为11分贝，这种现象就需要进行多次的检测与排查。通过学习芯片原理，并结合实际维修经验和设计师进行深入交流，探索出电性能检测的可行性，并确定了电性能检测标准。
三、故障快速定位方法探索
（1）利用 “静态值”进行故障定位判断
变频电路通过引腿实现外部与内部信号的连通，实现其变频功能。因此，引脚电阻的大小可作为判断变频电路是否正常的重要手段，通过消化变频电路内部芯片原理，结合外围电路的使用环境，分析总结出各芯片引腿对应的对地电阻值。芯片发生故障时，很多情况可以从管腿电阻的阻值大小上反应出来。在进行变频电路故障定位时，可通过万用表等测试测量工具检测各引腿的阻值进行故障的定位与判断，可大大提高故障定位效率，同时减少测试台的维修占用时间，测试台的产能得到提升，工作效率得到提高。
（2）利用测芯片端口电压判断故障
为了实现频率切换功能，内部会选用开关来进行上、下变频通道的切换，而开关芯片的好与坏不能通过引腿的阻值来进行直接判断，因此，针对开关类的故障，需要摸索新的有效故障定位方法。如下图所示，根据开关芯片的工作原理可知：控制端A、 控制端B 为不同工作电压组合时，控制开关的不同支路导通。例如：控制端A、B为“0、1”组合时，信号从RF1到RF12 支路导通，控制端A、B 为“1、0”时，信号从RF1到RF3 支路导通；由于故障的离散性，在实际生产中，损坏的现象各有不同，有部分故障需要根据实际操作的经验分析及总结才能解决。如：检测射频端口的信号强弱进行更有效、快速的故障定位。
芯片端口示意图
（3）利用“动态”电流判断故障
充分学习、消化产品的外围电路，借助在测试电路微带板上增设的6根控制芯片独立工作的跳线，先确定每根跳线与各芯片的对应关系，在进行故障判断时，逐一地检测各芯片的动态电流，结合芯片原理分析可快速进行故障定位。
四、故障快速定位方法应用
通过以上故障定位方法的探索，可针对不同的故障采取不同的维修方法，为了更清晰地介绍故障快速定位方法，下面举例生产实际中解决的实例应用。如测试中发现某变频电路功能异常，首先采取检测静态，判定各引腿的静态值无异常，如有异常可直接快速实现故障定位；如果静态检测正常，可观察动态总电流，如果总电流异常，则需逐一定位到具体的芯片。直接更换即可，但电流正常时，则需要借助频谱分析仪和开口电缆进行内部电路信号的检测，实现故障定位。针对故障现象较复杂的变频电路，可通过以上方法的综合应用，实现工作效率的提升。同时各类故障的解决率可达90%以上。
五、结束语
通过故障快速定位方法的应用，可快速解决生产中的各类故障，不提高了变频电路的维修效率，降低了调试工程师的工作强度及操作时间，为后工序生产提供了宝贵的时间，为生产的顺利进行奠定坚实基础。取得了良好的经济效益。
参考文献
[1]范鹏飞,刘晓政等.变频组件测试夹具的设计与应用．现代测量与实验室管理，2010(5).
[2]吴曼青.数字阵列雷达的发展与构想［J］.雷达科学与技术，2008( 6).
论文作者:童红兰,李海洋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/4
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