■ 周治良 秦聰 王堰 高俊華/國營洛陽丹城無線電廠

烏制引信套筒是某型空空導(dǎo)彈專用測試設(shè)備的部附組件，用來配合總體設(shè)備對(duì)空空導(dǎo)彈無線電引信進(jìn)行測試。在設(shè)備引進(jìn)時(shí)，因相關(guān)技術(shù)資料匱乏，我方僅會(huì)操作使用，對(duì)其工作原理知之甚少。

在某型空空導(dǎo)彈測試時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提示引信測試故障，后經(jīng)大量試驗(yàn)，采用排除法最終確定引信套筒出現(xiàn)故障。由于進(jìn)口設(shè)備的特殊性，我方只能自行修復(fù)引信套筒，通過反測繪、工作原理分析、故障定位等方法進(jìn)行修復(fù)。其中引信套筒工作原理分析是整個(gè)修復(fù)過程的重點(diǎn)。

1 引信套筒介紹

引信套筒，由兩個(gè)半筒構(gòu)成，可開合裝夾圓柱形引信。從構(gòu)造上看，引信套筒由金屬殼體、喇叭天線、延遲線、控制盒A和控制盒B（內(nèi)含射頻組件）組成，控制盒A有兩個(gè)電氣接口，分別與總體設(shè)備和控制盒B連接，控制盒B通過4個(gè)射頻SMA接口與4個(gè)喇叭收發(fā)天線（其中2個(gè)為接收天線，2個(gè)為發(fā)射天線）相連。在對(duì)引信進(jìn)行測試時(shí)，4個(gè)射頻喇叭天線分別與4個(gè)引信天線一一對(duì)應(yīng)并耦合，電氣接口則與總體設(shè)備連接。

在設(shè)計(jì)原理上，引信套筒在總體設(shè)備的控制下，通過喇叭接收天線接收引信發(fā)射的射頻信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行多普勒調(diào)制、數(shù)控衰減、延時(shí)等處理后經(jīng)喇叭發(fā)射天線再反饋給引信的接收天線，進(jìn)而模擬引信探測目標(biāo)的過程。

2 工作原理分析

從引信套筒的結(jié)構(gòu)可以看出，控制盒A和控制盒B的技術(shù)原理分析是套筒工作原理分析的重點(diǎn)。

2.1 控制盒A

控制盒A開蓋后，里面鑲嵌有1塊電路板，對(duì)其反測繪，獲得如圖1所示原理圖。

從圖中可以看出，左側(cè)電氣接口與總體設(shè)備連接，右側(cè)接口與控制盒2連接。該板主要由繼電器、電阻、二極管組成，通過繼電器的通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)校準(zhǔn)指令、調(diào)制器接通指令、測量指令、狀態(tài)指令等的通斷控制，并選擇合適的衰減器檔位。以測量指令為例，測量指令為高電平時(shí)，繼電器K6工作，測量輸出端輸出高電平；測量指令為低電平時(shí)，繼電器K7接通，測量輸出端輸出低電平。其功能是解讀總體設(shè)備的指令并對(duì)控制盒B進(jìn)行控制。

圖1 控制盒A電路板原理圖

表1 控制盒1與總體設(shè)備電氣接口含義

圖3 測試工裝原理圖

圖2 控制盒B電路板原理框圖

經(jīng)反復(fù)分析論證，獲得與總體設(shè)備連接的接口管腳指令含義如表1所示。

2.2 控制盒B

將控制盒B開蓋后，里面鑲嵌有1塊電路板和1套射頻組件，射頻組件包括PIN微波通斷開關(guān)、微波通道選擇器、調(diào)制器、數(shù)控衰減器，經(jīng)對(duì)其電路板測繪，獲得控制盒B原理圖，如圖2所示。

2.3 排故分析

對(duì)引信套筒上電并進(jìn)行指令控制觀測引信套筒工作狀態(tài)，是排故的唯一途徑。首先，技術(shù)人員根據(jù)分析的套筒工作原理及電氣接口，自制測試工裝并配合通用儀器對(duì)套筒進(jìn)行通電測試，測試工裝原理圖如圖3所示。

測試工裝設(shè)計(jì)完成后，對(duì)引信套筒上電測試，通過觀測電源功率消耗情況，6.3V電源電流消耗異常，通過觸摸感知芯片溫度，發(fā)現(xiàn)復(fù)雜可編程邏輯器件СPLD（ 型號(hào)為EPM7064）溫度過高，初步判斷СPLD損壞，然后又短暫反復(fù)上電，對(duì)照?qǐng)D紙， СPLD輸出管腳都無輸出，可以確定СPLD損壞。

該電路板以СPLD芯片作為主控芯片，通過總體架構(gòu)及СPLD外圍電路分析，可以確定СPLD的作用是在外部指令的控制下，實(shí)現(xiàn)分頻、衰減器控制、多普勒信號(hào)調(diào)制等功能。對(duì)于СPLD故障，必須通過更換芯片并下載程序修復(fù)。后經(jīng)不斷論證與試驗(yàn)，最終破譯СPLD程序，經(jīng)對(duì)引信產(chǎn)品試驗(yàn)驗(yàn)證，引信套筒成功修復(fù)。

圖4 負(fù)壓電路

圖5 互補(bǔ)功放電路

表2 在各種激勵(lì)狀態(tài)下引信套筒的響應(yīng)狀態(tài)

2.4 關(guān)鍵經(jīng)典電路

在СPLD程序破譯的過程中，其外圍電路的分析理解是破譯的關(guān)鍵，下面簡要介紹控制盒B電路板關(guān)鍵電路。

1） 負(fù)壓電路

負(fù)電壓電路如圖4所示。ТТL方波作為輸入信號(hào)，經(jīng)三極管互補(bǔ)輸出，三極管互補(bǔ)電路一方面起到功率放大作用，另一方面起到過壓保護(hù)作用，下一級(jí)是由二極管VD4、VD5及電容С12組成負(fù)壓檢波電路，輸出負(fù)壓，可調(diào)電阻R24控制負(fù)電壓-VDD輸出大小。

2）互補(bǔ)功放電路

互補(bǔ)功放電路如圖5所示。P19和P20方波信號(hào)、使互補(bǔ)三極管（VТ9、VТ10、VТ11和VТ12為互補(bǔ)三極管）分時(shí)處于截止和飽和狀態(tài)，提高下級(jí)驅(qū)動(dòng)能力。

3 測試方法

在前期原理分析及修理的基礎(chǔ)上，為全面了解引信套筒參數(shù)，技術(shù)人員采用測試工裝、示波器、微波功率計(jì)、頻譜儀及微波信號(hào)源等儀器通過在線采集及大量試驗(yàn)驗(yàn)證，得出可行的測試方法1套，該測試方法表明了在各種激勵(lì)狀態(tài)下引信套筒的響應(yīng)狀態(tài)，見表2。