2025年天线阵列维修工艺考核试卷及答案

2025年天线阵列维修工艺考核试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某X波段相控阵天线阵列出现局部单元增益下降5dB，最可能的故障原因是（）A.天线罩表面轻微划痕B.对应T/R组件电源模块输出电压波动0.1VC.馈电网络分支器射频接口氧化D.温补晶振频率漂移1ppm2.维修中使用数字万用表检测微带电路接地电阻时，正确操作是（）A.直接测量接地端与金属底板的电阻B.断开电源后测量接地端与参考地的电阻C.通电状态下测量动态接地电阻D.使用二极管档检测通断3.天线阵列相位一致性校准的关键指标是（）A.各单元驻波比≤1.5B.相邻单元相位差≤5°C.整体增益波动≤0.5dBD.互调失真≤-100dBm4.维修毫米波天线阵列时，对操作环境的温湿度要求是（）A.温度25±5℃，湿度30%-60%B.温度15±3℃，湿度10%-20%C.温度30±2℃，湿度70%-80%D.无特殊要求，常温即可5.检测同轴电缆芯线断裂故障时，优先使用的工具是（）A.频谱分析仪B.矢量网络分析仪（VNA）C.数字电桥D.万用表通断档6.焊接微带天线馈电点时，电烙铁温度应控制在（）A.200-250℃B.300-350℃C.400-450℃D.500℃以上7.天线阵列幅相校准中，参考单元的选择原则是（）A.任意选取一个无故障单元B.选取边缘位置信号最强的单元C.选取中心位置且性能稳定的单元D.随机选取三个单元取平均8.某L波段天线阵列出现互调干扰，排查重点是（）A.天线罩透波率B.T/R组件末级功放非线性失真C.馈线长度差异D.阵元间距误差9.维修后测试天线方向图时，远场测试距离应满足（）A.R≥2D²/λ（D为阵列口径，λ为波长）B.R≥D/λC.R≥λ/DD.无固定要求，10米以上即可10.更换天线阵列老化的射频连接器时，正确操作是（）A.直接用美工刀剥离外导体绝缘层B.保留原连接器残余焊锡以增强导电性C.清洁连接器接触面后涂抹导电膏D.焊接完成后立即用酒精清洗焊点11.检测天线阵列单元极化纯度时，需使用的设备是（）A.功率计B.圆极化测试转台C.噪声系数分析仪D.示波器12.维修中发现某T/R组件输出功率低于指标，可能的原因不包括（）A.功放管栅极偏置电压异常B.环形器隔离度下降C.移相器控制信号丢失D.天线罩厚度增加0.1mm13.天线阵列温度补偿电路的核心元件是（）A.压控振荡器（VCO）B.温补晶振（TCXO）C.PIN二极管D.电调衰减器14.维修相控阵天线时，对阵列单元位置精度的要求通常为（）A.±0.1λB.±0.5λC.±1λD.无严格要求15.天线阵列维修记录中，必须包含的信息是（）A.维修人员当日饮食情况B.更换器件的型号及批次号C.实验室温湿度实时曲线D.故障现象的主观描述二、填空题（每空1分，共20分）1.天线阵列常见的机械故障类型包括________、________和________（列举三种）。2.射频电缆维修中，屏蔽层的恢复需保证________，避免________引入。3.微带天线焊接后需检测________和________，防止虚焊导致________。4.天线阵列幅相校准的基本步骤为：________、________、________、________。5.T/R组件维修时，电源模块的关键检测参数是________、________和________。6.天线罩清洁应使用________（溶剂）和________（工具），避免________。三、判断题（每题1分，共10分）1.天线阵列单元驻波比异常仅由馈电网络故障引起。（）2.维修时可直接用手触碰未封装的射频芯片引脚。（）3.更换同型号T/R组件后无需重新校准阵列。（）4.毫米波天线阵列对装配公差的要求高于微波频段。（）5.检测馈线故障时，时域反射计（TDR）可定位断点位置。（）6.天线阵列相位校准应在环境温度稳定后进行。（）7.焊接时松香过量会导致焊点阻抗异常。（）8.天线罩裂纹可用普通环氧树脂直接修补。（）9.互调失真测试需同时输入两个不同频率的信号。（）10.维修记录中只需记录更换的器件，无需记录检测数据。（）四、简答题（每题8分，共40分）1.简述天线阵列故障树分析法（FTA）的实施步骤。2.列举微带贴片天线焊点常见缺陷及对应的检测方法。3.说明T/R组件功率放大器（PA）失效的主要表现及排查流程。4.天线阵列相位一致性超标的可能原因有哪些？如何验证？5.维修后需对天线阵列进行哪些功能性测试？各测试的目的是什么？五、实操题（每题10分，共20分）1.某S波段相控阵天线阵列中，第16号单元无射频输出，其他单元正常。请列出排查步骤及使用的工具（要求至少5步）。2.维修一台因雷击导致部分馈电网络损坏的C波段天线阵列，需更换3个分支器。请描述更换操作的关键注意事项（要求至少5项）。--答案一、单项选择题1.C2.B3.B4.A5.B6.B7.C8.B9.A10.C11.B12.D13.B14.A15.B二、填空题1.阵元位移、天线罩开裂、固定螺栓松动（或其他合理答案）2.连续性、电磁干扰3.焊点阻抗、机械强度、高频信号反射4.选择参考单元、连接校准设备、采集各单元幅相数据、调整补偿参数5.输出电压精度、纹波系数、负载调整率6.无水乙醇、软毛刷、刮擦或化学腐蚀三、判断题1.×（可能由单元本身、馈电网络或匹配电路故障引起）2.×（需佩戴防静电手套，避免静电击穿）3.×（不同批次组件性能有差异，需重新校准）4.√（毫米波波长更短，公差要求更严格）5.√（TDR通过反射信号时间差定位断点）6.√（温度变化会影响相位特性）7.√（松香残留可能改变介电常数，影响阻抗）8.×（需使用与天线罩材料匹配的专用胶）9.√（互调失真由非线性器件对多频信号混频产生）10.×（检测数据是追溯故障的关键依据）四、简答题1.故障树分析法实施步骤：（1）确定顶事件（如“阵列增益低于指标”）；（2）分析可能导致顶事件的中间事件（如单元失效、馈电故障、校准错误）；（3）分解中间事件至基本事件（如T/R组件损坏、馈线断裂、校准参数错误）；（4）绘制故障树逻辑图（与门、或门连接各事件）；（5）计算各基本事件的发生概率，确定关键故障点；（6）根据分析结果制定排查优先级。2.微带贴片天线焊点常见缺陷及检测方法：（1）虚焊：焊点表面无光泽、有裂纹；检测方法—显微镜观察+拉力测试（≥0.5N）。（2）焊锡过量：覆盖微带线边缘，导致阻抗突变；检测方法—阻抗分析仪测试焊点处特性阻抗（应与微带线匹配）。（3）焊料污染：松香残留或金属颗粒附着；检测方法—酒精清洗后用高倍放大镜检查。（4）焊点空洞：内部有空隙，影响导热和导电性；检测方法—X射线探伤或红外热成像（工作时局部温度异常）。3.T/R组件PA失效表现及排查流程：表现：输出功率下降（≤指标值80%）、驻波比异常（≥2.0）、工作温度过高（＞85℃）、谐波抑制恶化（≤-30dBc）。排查流程：（1）用万用表检测PA供电电压（应符合datasheet要求，如+28V±0.5V）；（2）用示波器检查控制信号（如使能、衰减控制）是否正常（高/低电平符合阈值）；（3）用频谱分析仪测试输入/输出信号（输入功率正常时，输出功率应满足增益指标）；（4）用红外热像仪观察PA表面温度分布（局部热点可能为烧毁区域）；（5）拆卸PA后用矢量网络分析仪测试S参数（增益、输入/输出驻波比），确认是否失效。4.相位一致性超标的可能原因及验证：可能原因：（1）T/R组件移相器误差（如控制电压偏移导致相位偏差）；（2）馈电网络各分支长度不一致（引起传输延迟差异）；（3）环境温度变化（导致材料介电常数改变，影响相位）；（4）校准参数错误（存储的补偿值与实际不符）。验证方法：（1）断开馈电网络，单独测试各T/R组件移相精度（使用VNA，输入固定频率信号，测量不同控制码下的相位输出）；（2）用TDR测量各馈线电长度（应一致，误差≤0.5mm）；（3）在恒温箱中测试（温度变化±5℃时，相位变化应≤2°）；（4）重新校准并对比新旧参数（新参数应使相位差≤5°）。5.维修后功能性测试及目的：（1）驻波比测试（VNA）：验证馈电系统匹配状态（正常≤1.5）。（2）方向图测试（远场/近场测试系统）：确认波束指向、主瓣宽度、副瓣电平符合指标（如主瓣宽度≤3°，副瓣≤-25dB）。（3）增益测试（比较法或标准天线法）：确保阵列辐射效率（如增益≥30dBi）。（4）相位一致性测试（幅相接收机）：保证各单元相位差≤5°（确保波束形成精度）。（5）互调失真测试（双音测试）：验证非线性指标（如三阶互调≤-100dBm）。五、实操题1.第16号单元无输出排查步骤及工具：（1）外观检查：观察单元表面是否有物理损坏（如裂缝、变形），使用放大镜。（2）检测T/R组件供电：用万用表测量该单元T/R组件电源输入（+28V、±5V），确认电压正常（误差≤±0.3V）。（3）测试T/R组件输入/输出：用射频信号源输入10dBm激励信号，频谱分析仪测量输出功率（应≥30dBm）；若输出异常，更换备用T/R组件测试。（4）检查馈电网络连接：用TDR检测单元与馈电网络接口的电缆（查看是否有断点，反射峰位置对应故障点）。（5）验证校准参数：通过阵面控制软件读取该单元的校准补偿值，确认与存储值一致（如相位补偿值应为+15°±2°）。2.更换C波段馈电网络分支器注意事项：（1）防静电防护：佩戴防静电手环，工作台铺设导电胶垫（接地电阻≤10Ω）。（2）匹配性验证：新分支器的频率范围（4-8GHz）、插入损耗（≤0.5dB）、驻波比（≤1.3）需与原器件