贵州电视台卫星车ODU功放BBRAM故障恢复

　　【摘要】车载紧凑型功率放大器（Compact Medium Power Amplifier：CMPA）户外单元（Out Door Unit：ODU）是卫星车上行链路中的关键设备。 我台悍马H2DSNG车使用的是CPI公司的MINI ODU 400W CMPA。2009年以来稳定完成大量传输任务，近日在进行每周例行系统维护时发现备CMPA无法正常工作。本文针对此次故障进行分析，并对解决过程进行详细记录，旨在为此后排除类似故障提供参考，节约时间以避免影响直转播工作的正常进行。

　　【关键词】 ODU（Out Door Unit） CMPA（Compact Medium Power Amplifier） CIF（Computer Interface） BBRAM

　　一.引言

　　视频信号经上行系统编码调制后进入卫星上行链路，信号经频率变换将频谱搬移到上行频率(Ku波段为14GHz左右)，最后通过功放进行功率放大，由天线将电磁波发射到3.6万公里外的同步卫星上。高功率放大器是卫星上行系统的关键部件，其好坏直接影响到信号能否正常发射。

　　车载紧凑型中功率放大器（Compact Medium Power Amplifier：下文均简称CMPA）户外单元（Out Door Unit：下文均简称ODU）是卫星车上行链路中的关键设备。我台悍马H2DSNG车使用的是CPI公司的MINI ODU 200W CMPA。2009年以来稳定完成大量传输任务，近日在进行每星期的例行系统维护时发现备CMPA无法正常工作。因工作任务紧，如将其发回厂家，非常担心路途耽误以及维修时间过长，影响直转播工作。因CMPA已过保修期，决定先自己查找故障原因。本文针对此次故障进行分析，并对解决过程进行详细记录，旨在为此后排除类似故障提供参考，节约时间以避免影响直转播工作的正常进行。

　　二.故障现象

　　近日对我台悍马H2DSNG车进行每周例行维护，当维护流程进行到主备CMPA倒换操作时，发现无法正常倒换。检查车辆顶部CMPAODU控制线，重新连接后还是不能倒换。通过CIF（Computer Interface）接口登录CMPA的Webserve界面后，发现功放状态不可用，报警信息为“Main Controller BBRAM Fault”。

　　与车辆集成商联系后，因集成商不是CMPA的生产商，并不清楚故障原因以及解决办法，同时设备已过保修期不能提供上门检修服务，建议将CMPA拆下寄到CPI在中国南京的指定维修商处检修。

　　因直转播工作频繁，给我们的维护周期很短，担心维修以及运输路途太耽误时间。我们决定先自行拆机检查（功放已过保修期）。

　　三.原因分析

　　翻阅CPI提供的全套技术手册，只在提供给用户的CIF控制指令中提到过BBRAM的十六进制错误反馈码，并未解释其造成原因。查找以前看过的电路设计资料，对BBRAM有了一些确定的了解。

　　BBRAM（Battery Backup Random Access Memory）全称为电池支持随机存储器，一般不独立存在，存在于IC（integrated circuit集成电路）的数据存储区域内。其掉电易失的特性，在常规电路设计中常被用于存放硬件加密信息、密匙；在调制传送集成电路中，常被用来存储各种配置信息。例如：快速自动VCO（Voltage Controlled Oscillators压控振荡器）校准；快速建立自动频率控制；存储当前的PA（Power Amplifier）输出功率设置值；存储当前PA斜坡率；甚至通过利用BBRAM存储器中的RF通道频率设置，可以调整晶振误差引起的任何RF频率误差。

　　首次将电池电源施加于含有BBRAM器件的电路时，处理器应利用适当的设置初始化整个BBRAM。初始化BBRAM后，发出设置完成命令，以将RF和通信处理器更新为当前的BBRAM设置。另外BBRAM可用于保存唤醒控制器将器件从休眠模式唤醒时所需的设置。器件在智能唤醒模式下唤醒时，片内处理器读取BBRAM内容，用以恢复各种配置信息和RF参数。重要的是在系统断电的情况下，BBRAM数据保存的完整性是依赖于电路板上的电池的。

　　当检测到电池电压降至阈值以下时器件可以选择触发中断。

　　分析至此，怀疑是Main Controller电路板上的电池电量不足照成中断被触发，使得CMPA不能正常工作。

　　四.恢复过程

　　将CMPA从卫星天线上拆解下架，在拆卸硬波导后需及时将接口用胶布封贴，防止灰尘进入，CMPA的防雨外壳打开后（我台CMPA为MINIODU只有一层紧密封装外壳），在TWT与波导上方位置，就是报警提示中的MAIN CONTROLLER（主控制器）PCB（印制电路板）。橙色圆圈分别指示MAINCONTROLLER标示位置以及电池位置。

　　通过CMPA资料手册，以及电路设计资料的查找分析，将Main Controller上的3V纽扣电池取下，量得电压不足1V。初步确定为电池供电不足，使控制系统中断被触发，内部参数不能被正常读出，导致CMPA不能正常工作。

　　更换新纽扣电池后，将CMPA通电，登录Webserve界面发现故障依然没有排除，CMPA报警信息依旧。根据上节分析，首次将电池电源施加于含有BBRAM器件的电路时，处理器应利用适当的设置初始化整个BBRAM。

　　当然要将系统初始化一次才行，在右侧选项中有Reset选项，点击进行系统初始化。

　　初始倒计时结束后，故障恢复CMPA状态正。

　　将CMPA重新安置回天线后，通电登录Webserve页面，提示功放识别冲突。

　　点击进入Switch Ctrl选项后，点页面左上角的Switch Ctrl Cnfg。

　　进入Switch Configuration页面，在Amplifier Ident（功放识别）选项中选择AMP2，因为进行系统初始化的是备CMPA，原来设置的信息都被还原，备功放的识别ID被还原为AMP1，与主CMPA设置冲突。设置完成后返回，页面显示两个CMPA无冲突无报警。至此我台MINI ODU CMPA BBRAM故障初步恢复。

　　五.测试

　　对卫星车系统供电测试，主备CMPA倒换正常，断电重启后，也同样正常工作，加信号进行卫星上行测试无异常。至此我台MINI ODU CMPA BBRAM故障彻底恢复。

　　六.结束语

　　本次CMPA故障是由于主控制板卡电池掉电，CMPA系统不能正常引导引起。本文针对此次故障进行分析，由恢复结果验证了理论分析的正确性，并对解决过程进行详细记录，旨在为此后排除类似故障提供参考，节约时间以避免影响直转播工作的正常进行。

　　胡容 周士勇