2025年天線陣列維修工藝考核試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.某X波段相控陣天線陣列出現(xiàn)局部單元增益下降5dB，最可能的故障原因是（）A.天線罩表面輕微劃痕B.對(duì)應(yīng)T/R組件電源模塊輸出電壓波動(dòng)0.1VC.饋電網(wǎng)絡(luò)分支器射頻接口氧化D.溫補(bǔ)晶振頻率漂移1ppm2.維修中使用數(shù)字萬用表檢測微帶電路接地電阻時(shí)，正確操作是（）A.直接測量接地端與金屬底板的電阻B.斷開電源后測量接地端與參考地的電阻C.通電狀態(tài)下測量動(dòng)態(tài)接地電阻D.使用二極管檔檢測通斷3.天線陣列相位一致性校準(zhǔn)的關(guān)鍵指標(biāo)是（）A.各單元駐波比≤1.5B.相鄰單元相位差≤5°C.整體增益波動(dòng)≤0.5dBD.互調(diào)失真≤-100dBm4.維修毫米波天線陣列時(shí)，對(duì)操作環(huán)境的溫濕度要求是（）A.溫度25±5℃，濕度30%-60%B.溫度15±3℃，濕度10%-20%C.溫度30±2℃，濕度70%-80%D.無特殊要求，常溫即可5.檢測同軸電纜芯線斷裂故障時(shí)，優(yōu)先使用的工具是（）A.頻譜分析儀B.矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（VNA）C.數(shù)字電橋D.萬用表通斷檔6.焊接微帶天線饋電點(diǎn)時(shí)，電烙鐵溫度應(yīng)控制在（）A.200-250℃B.300-350℃C.400-450℃D.500℃以上7.天線陣列幅相校準(zhǔn)中，參考單元的選擇原則是（）A.任意選取一個(gè)無故障單元B.選取邊緣位置信號(hào)最強(qiáng)的單元C.選取中心位置且性能穩(wěn)定的單元D.隨機(jī)選取三個(gè)單元取平均8.某L波段天線陣列出現(xiàn)互調(diào)干擾，排查重點(diǎn)是（）A.天線罩透波率B.T/R組件末級(jí)功放非線性失真C.饋線長度差異D.陣元間距誤差9.維修后測試天線方向圖時(shí)，遠(yuǎn)場測試距離應(yīng)滿足（）A.R≥2D2/λ（D為陣列口徑，λ為波長）B.R≥D/λC.R≥λ/DD.無固定要求，10米以上即可10.更換天線陣列老化的射頻連接器時(shí)，正確操作是（）A.直接用美工刀剝離外導(dǎo)體絕緣層B.保留原連接器殘余焊錫以增強(qiáng)導(dǎo)電性C.清潔連接器接觸面后涂抹導(dǎo)電膏D.焊接完成后立即用酒精清洗焊點(diǎn)11.檢測天線陣列單元極化純度時(shí)，需使用的設(shè)備是（）A.功率計(jì)B.圓極化測試轉(zhuǎn)臺(tái)C.噪聲系數(shù)分析儀D.示波器12.維修中發(fā)現(xiàn)某T/R組件輸出功率低于指標(biāo)，可能的原因不包括（）A.功放管柵極偏置電壓異常B.環(huán)形器隔離度下降C.移相器控制信號(hào)丟失D.天線罩厚度增加0.1mm13.天線陣列溫度補(bǔ)償電路的核心元件是（）A.壓控振蕩器（VCO）B.溫補(bǔ)晶振（TCXO）C.PIN二極管D.電調(diào)衰減器14.維修相控陣天線時(shí)，對(duì)陣列單元位置精度的要求通常為（）A.±0.1λB.±0.5λC.±1λD.無嚴(yán)格要求15.天線陣列維修記錄中，必須包含的信息是（）A.維修人員當(dāng)日飲食情況B.更換器件的型號(hào)及批次號(hào)C.實(shí)驗(yàn)室溫濕度實(shí)時(shí)曲線D.故障現(xiàn)象的主觀描述二、填空題（每空1分，共20分）1.天線陣列常見的機(jī)械故障類型包括________、________和________（列舉三種）。2.射頻電纜維修中，屏蔽層的恢復(fù)需保證________，避免________引入。3.微帶天線焊接后需檢測________和________，防止虛焊導(dǎo)致________。4.天線陣列幅相校準(zhǔn)的基本步驟為：________、________、________、________。5.T/R組件維修時(shí)，電源模塊的關(guān)鍵檢測參數(shù)是________、________和________。6.天線罩清潔應(yīng)使用________（溶劑）和________（工具），避免________。三、判斷題（每題1分，共10分）1.天線陣列單元駐波比異常僅由饋電網(wǎng)絡(luò)故障引起。（）2.維修時(shí)可直接用手觸碰未封裝的射頻芯片引腳。（）3.更換同型號(hào)T/R組件后無需重新校準(zhǔn)陣列。（）4.毫米波天線陣列對(duì)裝配公差的要求高于微波頻段。（）5.檢測饋線故障時(shí)，時(shí)域反射計(jì)（TDR）可定位斷點(diǎn)位置。（）6.天線陣列相位校準(zhǔn)應(yīng)在環(huán)境溫度穩(wěn)定后進(jìn)行。（）7.焊接時(shí)松香過量會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)阻抗異常。（）8.天線罩裂紋可用普通環(huán)氧樹脂直接修補(bǔ)。（）9.互調(diào)失真測試需同時(shí)輸入兩個(gè)不同頻率的信號(hào)。（）10.維修記錄中只需記錄更換的器件，無需記錄檢測數(shù)據(jù)。（）四、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述天線陣列故障樹分析法（FTA）的實(shí)施步驟。2.列舉微帶貼片天線焊點(diǎn)常見缺陷及對(duì)應(yīng)的檢測方法。3.說明T/R組件功率放大器（PA）失效的主要表現(xiàn)及排查流程。4.天線陣列相位一致性超標(biāo)的可能原因有哪些？如何驗(yàn)證？5.維修后需對(duì)天線陣列進(jìn)行哪些功能性測試？各測試的目的是什么？五、實(shí)操題（每題10分，共20分）1.某S波段相控陣天線陣列中，第16號(hào)單元無射頻輸出，其他單元正常。請(qǐng)列出排查步驟及使用的工具（要求至少5步）。2.維修一臺(tái)因雷擊導(dǎo)致部分饋電網(wǎng)絡(luò)損壞的C波段天線陣列，需更換3個(gè)分支器。請(qǐng)描述更換操作的關(guān)鍵注意事項(xiàng)（要求至少5項(xiàng)）。--答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.B3.B4.A5.B6.B7.C8.B9.A10.C11.B12.D13.B14.A15.B二、填空題1.陣元位移、天線罩開裂、固定螺栓松動(dòng)（或其他合理答案）2.連續(xù)性、電磁干擾3.焊點(diǎn)阻抗、機(jī)械強(qiáng)度、高頻信號(hào)反射4.選擇參考單元、連接校準(zhǔn)設(shè)備、采集各單元幅相數(shù)據(jù)、調(diào)整補(bǔ)償參數(shù)5.輸出電壓精度、紋波系數(shù)、負(fù)載調(diào)整率6.無水乙醇、軟毛刷、刮擦或化學(xué)腐蝕三、判斷題1.×（可能由單元本身、饋電網(wǎng)絡(luò)或匹配電路故障引起）2.×（需佩戴防靜電手套，避免靜電擊穿）3.×（不同批次組件性能有差異，需重新校準(zhǔn)）4.√（毫米波波長更短，公差要求更嚴(yán)格）5.√（TDR通過反射信號(hào)時(shí)間差定位斷點(diǎn)）6.√（溫度變化會(huì)影響相位特性）7.√（松香殘留可能改變介電常數(shù)，影響阻抗）8.×（需使用與天線罩材料匹配的專用膠）9.√（互調(diào)失真由非線性器件對(duì)多頻信號(hào)混頻產(chǎn)生）10.×（檢測數(shù)據(jù)是追溯故障的關(guān)鍵依據(jù)）四、簡答題1.故障樹分析法實(shí)施步驟：（1）確定頂事件（如“陣列增益低于指標(biāo)”）；（2）分析可能導(dǎo)致頂事件的中間事件（如單元失效、饋電故障、校準(zhǔn)錯(cuò)誤）；（3）分解中間事件至基本事件（如T/R組件損壞、饋線斷裂、校準(zhǔn)參數(shù)錯(cuò)誤）；（4）繪制故障樹邏輯圖（與門、或門連接各事件）；（5）計(jì)算各基本事件的發(fā)生概率，確定關(guān)鍵故障點(diǎn)；（6）根據(jù)分析結(jié)果制定排查優(yōu)先級(jí)。2.微帶貼片天線焊點(diǎn)常見缺陷及檢測方法：（1）虛焊：焊點(diǎn)表面無光澤、有裂紋；檢測方法—顯微鏡觀察+拉力測試（≥0.5N）。（2）焊錫過量：覆蓋微帶線邊緣，導(dǎo)致阻抗突變；檢測方法—阻抗分析儀測試焊點(diǎn)處特性阻抗（應(yīng)與微帶線匹配）。（3）焊料污染：松香殘留或金屬顆粒附著；檢測方法—酒精清洗后用高倍放大鏡檢查。（4）焊點(diǎn)空洞：內(nèi)部有空隙，影響導(dǎo)熱和導(dǎo)電性；檢測方法—X射線探傷或紅外熱成像（工作時(shí)局部溫度異常）。3.T/R組件PA失效表現(xiàn)及排查流程：表現(xiàn)：輸出功率下降（≤指標(biāo)值80%）、駐波比異常（≥2.0）、工作溫度過高（＞85℃）、諧波抑制惡化（≤-30dBc）。排查流程：（1）用萬用表檢測PA供電電壓（應(yīng)符合datasheet要求，如+28V±0.5V）；（2）用示波器檢查控制信號(hào)（如使能、衰減控制）是否正常（高/低電平符合閾值）；（3）用頻譜分析儀測試輸入/輸出信號(hào)（輸入功率正常時(shí)，輸出功率應(yīng)滿足增益指標(biāo)）；（4）用紅外熱像儀觀察PA表面溫度分布（局部熱點(diǎn)可能為燒毀區(qū)域）；（5）拆卸PA后用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試S參數(shù)（增益、輸入/輸出駐波比），確認(rèn)是否失效。4.相位一致性超標(biāo)的可能原因及驗(yàn)證：可能原因：（1）T/R組件移相器誤差（如控制電壓偏移導(dǎo)致相位偏差）；（2）饋電網(wǎng)絡(luò)各分支長度不一致（引起傳輸延遲差異）；（3）環(huán)境溫度變化（導(dǎo)致材料介電常數(shù)改變，影響相位）；（4）校準(zhǔn)參數(shù)錯(cuò)誤（存儲(chǔ)的補(bǔ)償值與實(shí)際不符）。驗(yàn)證方法：（1）斷開饋電網(wǎng)絡(luò)，單獨(dú)測試各T/R組件移相精度（使用VNA，輸入固定頻率信號(hào)，測量不同控制碼下的相位輸出）；（2）用TDR測量各饋線電長度（應(yīng)一致，誤差≤0.5mm）；（3）在恒溫箱中測試（溫度變化±5℃時(shí)，相位變化應(yīng)≤2°）；（4）重新校準(zhǔn)并對(duì)比新舊參數(shù)（新參數(shù)應(yīng)使相位差≤5°）。5.維修后功能性測試及目的：（1）駐波比測試（VNA）：驗(yàn)證饋電系統(tǒng)匹配狀態(tài)（正?！?.5）。（2）方向圖測試（遠(yuǎn)場/近場測試系統(tǒng)）：確認(rèn)波束指向、主瓣寬度、副瓣電平符合指標(biāo)（如主瓣寬度≤3°，副瓣≤-25dB）。（3）增益測試（比較法或標(biāo)準(zhǔn)天線法）：確保陣列輻射效率（如增益≥30dBi）。（4）相位一致性測試（幅相接收機(jī)）：保證各單元相位差≤5°（確保波束形成精度）。（5）互調(diào)失真測試（雙音測試）：驗(yàn)證非線性指標(biāo)（如三階互調(diào)≤-100dBm）。五、實(shí)操題1.第16號(hào)單元無輸出排查步驟及工具：（1）外觀檢查：觀察單元表面是否有物理損壞（如裂縫、變形），使用放大鏡。（2）檢測T/R組件供電：用萬用表測量該單元T/R組件電源輸入（+28V、±5V），確認(rèn)電壓正常（誤差≤±0.3V）。（3）測試T/R組件輸入/輸出：用射頻信號(hào)源輸入10dBm激勵(lì)信號(hào)，頻譜分析儀測量輸出功率（應(yīng)≥30dBm）；若輸出異常，更換備用T/R組件測試。（4）檢查饋電網(wǎng)絡(luò)連接：用TDR檢測單元與饋電網(wǎng)絡(luò)接口的電纜（查看是否有斷點(diǎn)，反射峰位置對(duì)應(yīng)故障點(diǎn)）。（5）驗(yàn)證校準(zhǔn)參數(shù)：通過陣面控制軟件讀取該單元的校準(zhǔn)補(bǔ)償值，確認(rèn)與存儲(chǔ)值一致（如相位補(bǔ)償值應(yīng)為+15°±2°）。2.更換C波段饋電網(wǎng)絡(luò)分支器注意事項(xiàng)：（1）防靜電防護(hù)：佩戴防靜電手環(huán)，工作臺(tái)鋪設(shè)導(dǎo)電膠墊（接地電阻≤10Ω）。（2）匹配性驗(yàn)證：新分支器的頻率范圍（4-8GHz）、插入損耗（≤0.5dB）、駐波比（≤1.3）需與原器件