论文部分内容阅读
速调管高频功率放大器
GEN IV系列是新一代的速调管高功放。主要特点是采用了多收集极速调管（MSDC），并可以根据输出功率的大小自动调整管子束电压和灯丝电压，减低耗散功率，提高管子使用寿命。另一特点是采用分布式的微处理系统，CAN内部总线，统一的使用操作界面，能兼容多种灵活通信方式，便于远程监控。
功放由高压电源，射频组件，控制系统和风冷系统等部分组成。
1、射频电路
图1，与传统的速调管高功放一样，GEN IV高功放射频系统主要由固态中功率放大模块(SSIPA)、速调管、电弧及功率检测模块等部分组成。
整台设备提供80dB左右的功率增益，图中可以看到各部分的衰减和增益。输入-15dBm左右的C波段小信号，通过集成有压控PIN二极管衰减器的固态集成放大器，放大成20dBm左右的速调管激励信号，速调管作为末级放大，输出射频高功率信号，由天线系统向空间发送。
图2，是MSDC速调管工作示意图，速调管作为大功率的微波放大器件是射频系统关键元件，管子由发射电子束的阴极、耦合及调速腔体、电子收集极三部分组成。输入射频信号对流经腔体的高速电子速进行速度调制，经过一定的渡跃时间后，不同速度的电子束在腔体中汇聚成海浪一样波状，通过耦合输出大功率的射频信号。
MSDC 特色在于采用多个收集极来收集电子，通过收集极多种压降，减少热耗散，提高收集效率。因此，为保障该速调管正常工作，除了提供适当的阴极束高压和灯丝电压之外，还应在收集极间的建立适当电压差。
2、电源电路
速调管对直流电压的供应有很高要求。专用整流电源柜，集中在5U空间中，采用开关电源以及独立的微处理控制单元，可以按需要灵活调整电压。
图3为电源框图，输入三相380VAC，通过整流滤波成500VDC，经开关电路输出射频系统所需要的电压；输入端一路通过输出接口接到速调管风冷系统供电；一路接到缺相检测板；其中A相接到电源板，提供24VDC工作电压。
独立的电源控制单元，检测开关输出电流，并根据需要控制产生调宽方波，通过变压器以及次级整流器和高压滤波的路产生速调管所需要的灯丝电压、收集级电压和阴极高压。
3、内部总线及通信接口
高功放射频、电源、前面板、外接口、以太网接口、电源等内部各分系统均有各自独立的微处理器控制，分系统之间采用CAN（Controller Area Network）总线进行内部通信。CAN总线信号由两条线传输，表示为CAN_H和CAN_L。总线上任意节点在任意时刻可以向其它相连的任意节点发送信息而不分主次，是一种便捷、可靠、实时性强的现场总线。通信接口及CAN 连接如图4：
高功放通过专门的通信接口板与外界其它设备进行通信联系。
J6为射频切换接口，可以驱动并监视最多10个波导切换开关，并为切换控制器提供RS485串口。
J1为传统的分立遥控接口，通过接口连接可反映功放的主要工作状态和告警信息，并提供主要状态的开关式控制接口。
J2为计算机接口，用户可以直接通过该接口采用RS232或RS485串行通信方式监控高功放。
J3为遥控接口，为CPI遥控板提供CAN接口， 同时并提供RS232和RS485接口与外界计算机通讯。
另外，还提供一种可选的以太网接口。选用的网卡连接到高功放内部的CAN总线。局域网系统通过该网卡上RJ45接口（J16）与高功放通讯，该网卡同时还建立RJ45与RS485\RS232间的转换，使局域网系统可以进一步控制上变频器之类的相关模块或设备。
可见，设备系统提供CAN、以太网以及串行接口，通过本身遥控板或自带遥控程序对高功放进行监控，也可以由用户编写适当的程序对高功放进行监控。
操作使用经验
1、开关机程序要求
与传统速调管高功放一样，注意微波信号的正常传送以及微波可能造成的危害，同时，应正确把握开关机的两个五分钟：
开机时，加电自检正常后设备自动进入灯丝预热，大约五分钟时间进入待机状态，才可以发射功率；
关机时，停止功率发射后必需保持大约五分钟风冷时间，收集级温度降到正常条件后才可以全部断电。
2、功率及高压控制方式
GEN IV具有更加灵活的射频功率控制方式，多种方法可达到节能效果，但是复杂的控制却为日常使用增加了一些干扰因素。正确理解互相关联的控制方式以及高压模式，有助于正确使用设备。为此，将有关的系统设置汇总如附表，并分析与本表有关的设备重要概念及参数。
功率控制有两种方式：①手动方式，通过设定功放输出值或功放衰减值控制输出功率，与传统控制方式一样；②自动（ALC）方式，检测输出功率值，自动调整功放衰减，将输出功率控制在预设值的 0.1dB范围。
高压模式：在HTD、待机、1KV发射状态下，可以控制设置高压模式以及功率控制模式，但不直接生效。正常工作时，不管输出功率是什么控制方式，速调管的高压都可以工作在三种模式下：①额定模式，即高压保持在铭牌所设定的额定电压值；②省电模式，高压工作在预设的省电电压值；③跟踪模式，根据输出功率值大小，设备自动调节高压，使功放运行在预设的回退工作点上。
射频控制（RF Inhibit）：功放在待机或发射状态下，都可以通过关闭SSIPA供电，速调管无法得到激励，没有实际功率输出。方便了输出功率的控制，同时为在线预设功率控制方式和高压模式提供了条件。
故障(Fault)：故障处理逻辑比较复杂，有故障发生时，高功放会尝试自动回到“HTD”，然后自动恢复到故障前的状态。如果20秒内连续发生三次故障，则功放状态被锁定为“故障”。这时，可以手动按“RESET”键来清除故障，若故障可以被清除，则高功放进入待机状态，可以进一步发射；若无法被清除，则必须检查维修。
1KV发射：主要为热备机设置，在此状态下，功放高压工作在1KV，避免了待机阴极中毒，又节省能耗，提高管子寿命。当待机功放切换输出时，可以快速按照设定的功率值及电压控制模式工作，输出功率。
3、远程控制配置
前面已提到，GEN IV高功放提供CAN总线、串行接口以及可选的以太网接口与外界通讯。①如果选用了CPI远端控制板，通过J3CAN总线接口连接，与功放本机构成一体。②通过分立遥控接口J1，可以获得功放状态，进行上高压、下高压、射频禁止以及清除故障记忆等控制。③通过网口或RS232或RS485接口，实现设备远控。
一般采用以太网通信比较方便，与LOCAL(本控)对应，高功放可以工作在RMT ETH（以太网远控）以及CIF ETH（以太网计算机接口控制）两种遥控方式下，以太网还能提供Web监视，获取snapshot文件等其它应用。
对控制权的理解尤为重要。LOCAL 权限最高，可以在本机切换控制权及其它控制。也就是说，在本控方式下，任何远控端都无法由自己获取控制权。
RMT ETH控者，通过CPI提供的专用程序对功放进行远程监控，获取控制权后可实现与本控一样的监视与控制功能，界面也一样。
CIF ETH控者，是由用户自编的其它计算机程序根据CPI提供接口协议，了解功放状态，实现控制功能。
典型故障原因分析
高压异常跌落是高功放使用中常见的故障现象。从机子本身来看，许多因素会造成高压跌落，分析故障因素，需要从设备本身、使用环境等多方面入手。
1、故障现象
故障一：2005年6月24日6:06，两台高功放掉高压，A、B高功放本机记录的数据如图5(AB二份)。
两台功放内部时间相差22秒，结合实际情况及两机记录，有如下一些判断：
1)两台高功放应该是同时一秒内出现故障，高压跌落；
2)A机在2秒后试图BONS(Beam on sequence)，重新上高压，但试两次都不成功，最后故障被锁定；
3)B机在第二次重新上高压成功，但4秒后又出现故障；
4)发生故障后A机控制权仍为ETH CIF（B机控制权已转移），在故障锁定后11分钟，衰减值由14.7dB被软件调整为7.7dB；
5)所有的记录故障事件细节都是：“ETH CONTROLLER COMM FAULT #F013”。
故障二：2005年7月29日10:02，两台高功放掉高压，设备记录见图6(AB二份)。
从记录来看，现象基本与上一次类似，也有一些区别：
1)都在在一秒内同时发生，两台机子两次自动上高压都失败；
2)记录的故障事件细节都是：“ETH CONTROLLER COMM FAULT #F013”；
3)一分钟后（更短时间间隔的记录未保留下来），功放衰减值由15.3dB被软件自动调整为1.8dB。
综合两次高功放故障现象，应有如下推论：
1)导致掉高压的原因，对两台机同时产生影响；
2)导致掉高压的因素，在20秒内一直存在（第一次B机自动上高压成功，但很快又产生故障），使故障被锁定；
3)本机记录的故障细节均为#F013故障；
2、故障分析
分析一是否有通信造成的可能性？
显然，#F013故障是个着入点，根据CPI技术资料以及技术工程师Mehus.Dagfinn的分析，The fault is “ETH CONTROLLER COMM FAULT #F013”which is an internal CAN-bus comm fault. This fault is logged if the Eth card is not responding e.g it has reset, crashed or is hanging. 该记录说明以太网卡内部CAN总线通讯故障，网卡重启、损坏、阻塞都可能有此通讯故障记录。
事实上，外接软件以及CPI远控程序都是通过该网卡与功放内部控制系统联系，24日故障后B机控制权切换成功以及29日故障后两台被自动调功率成功，至少说明了该网卡在很短的时间内与功放其它系统通讯恢复正常，网卡正常。
不管外界何种远控信号，都是通过以太网卡，先将信息包接收并保存到网卡控制系统中，再通过内部总线发送到功放其它控制系统。
外接控制程序是否会导致掉高压跌落故障呢？有三种可能：①要是存在通讯故障，就不会有指令通过CAN总线向电源控制系统发送，不应使高压跌落；②要是外界指令先行通过内部总线使高压跌落，同时又阻塞或破坏内部总线通讯，或者在阻塞总线同时造成了高压跌落，则说明功放本身系统设计有缺限。理由是：一方面，该系统可以被接入局域网或Internet，受远端程序控制，而局域网系统会有各种不可预测的数据包可能被该网卡接收到，如果本身系统无法屏蔽掉可能危害本机的信息，那只要是将设备接到网络上都会有危险的，这是相矛盾的。另一方面，多次系统自动BONS不成功，说明掉高功放本机控制系统有再次上高压的动作，外界的指令信息不至于刚好重新发生；③从另一角度来看，网卡起到指令信息的转换重发作用，要是存在一个命令使高压跌落，那么功放系统应该是被直接锁定在待机或其它非发射状态，不可能自动重新BONS。
基于上述分析，如果功放本身系统控制逻辑正常，那么“存在外接控制程序的因素使高压跌落同时造成#F013故障”是不能成立的。
分析二 是否有电磁、电力以及温湿度等使用环境方面的可能性？
从记录来看，故障原因至少在一断时间内连续存在，可排除某个偶然的电磁干扰或电源瞬时闪动以及控制指令的因素。有什么持续的因素呢？两次故障前后，设备环境现象有：①由于功放风机不断向屋外排风，设备由室内进气，室外空气通过墙洞向机房内补充，使高功放房间湿度偏高，经常达90％以上；②电力前端UPS本机有倒换到旁路供电的记录。
UPS供电是个分析重点，要不该记录真实存在、要不该记录有错，图7，正常情况下，UPS并不倒旁路工作，因此这些记录的真实性值的怀疑。
第二次故障发现其它在线设备故障，在B机BONS成功又再次掉高压后，中频信号倒换器输出不正常，频谱分析仪被重置。两设备与高功放不在同一机房，共同有关的只有UPS电源。由于UPS实际负荷是其容量的40％左右，UPS厂家工程师检查认为挂接的两台3匹空调设备的冲击电流可能造成过载记录。
但是，将UPS负荷端所接的两台空调撤下来，将高功放房间墙洞堵小，房间内安装抽湿机。仍未解决问题，UPS的不正常记录仍在，湿空气更是从地沟、门缝进入房间，故障再次发生。对于当时所检查的UPS输出端中性线没有接地，UPS工程师认为没有关系，未做进一步处理，事后证明是个错误。
第二次故障后，除了与高功放厂家进一步分析故障原因外，对设备环境作进一步了处理：①将两台高功放出风管拆下，封闭进风墙洞，使风机气流在室内循环，室内湿度减低到60％以下；②UPS厂家更换了UPS设备通讯板，不正常记录消失；③在改造UPS时，将输出中性点接地。高功放故障没有再次出现。
分析三是否有设备电路本身因素的可能性？
应注意到，高功放本机没有记录到直接可造成高压停止的相关故障、告警或操作情况。如：没有ARC、内互锁、过流、过热、射频及电源分系统控制器的故障记录，也没有STANDBY操作（正常工作条件下，所有控制指令中唯一下高压的命令）。
从实际电路来分析。高功放阴极高压、灯丝以及收集极电压是采用开关电源提供的，图8为简化的开关末级电路，开关输出由桥式开关电路以及补偿调节电路组成，一系列的IGBT管受复杂的驱动信号控制。PWM信号受控于电源控制器，由UC3525产生，通过MIC4420驱动（见Service Manual）。
高功放内部各模块工作电源，是由输入三相电源的A相经过专门的低压电源模块产生＋24V工作电压，＋24V电源同CAN总线一起从电源板开始通过接口串接，与接口、网卡、射频、面板相连，进一步稳定为各系统CPU及周边电路所需要的工作电压。上述PWM信号的产生及驱动电路均采用＋15V供电。
综合上述分析，可以构造出如下可能性：UPS输出中性点未重复接地，不平衡的三相负荷会使输出中性点偏离；高功放供电配电箱内部湿度太高，线间有爬电现象，或其它因素造成有时中性点更严重偏离，爬电很快因电流加热作用停止。一旦中性点严重偏离会有：
其一，某相电流偏大，使UPS内部过载告警，并存在实际切换由外电供应的可能。
其二，若刚好造成A相线电压异常，使两台高功放内部＋24V工作电压不正常。耗电较大的部分微处理系统和开关驱动＋15V异常，开关管信号驱动停止，造成高压跌落。刚好CPI远控程序采用的是广播包，网卡与其它微处理控制系统时刻存在通讯联系，网卡与其它停止工作的系统间数据交通异常，从而记录到#F013的故障。
其三，造成了UPS负载端其它设备工作异常。
新型高功放引入了复杂的控制系统，提供灵活多样的工作方式，与传统高功放相比，了解功放工作状态以及控制权限的设定是正确使用设备的基础。
本文分析认为造成高压跌落，是由设备不良的运行环境综合造成的。
使用这种具有高压、高功率、采用微处理控制等特性的设备，必须为设备提供稳定干净的电力环境、提供满足设备要求的温湿度环境。
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
GEN IV系列是新一代的速调管高功放。主要特点是采用了多收集极速调管（MSDC），并可以根据输出功率的大小自动调整管子束电压和灯丝电压，减低耗散功率，提高管子使用寿命。另一特点是采用分布式的微处理系统，CAN内部总线，统一的使用操作界面，能兼容多种灵活通信方式，便于远程监控。
功放由高压电源，射频组件，控制系统和风冷系统等部分组成。
1、射频电路
图1，与传统的速调管高功放一样，GEN IV高功放射频系统主要由固态中功率放大模块(SSIPA)、速调管、电弧及功率检测模块等部分组成。
整台设备提供80dB左右的功率增益，图中可以看到各部分的衰减和增益。输入-15dBm左右的C波段小信号，通过集成有压控PIN二极管衰减器的固态集成放大器，放大成20dBm左右的速调管激励信号，速调管作为末级放大，输出射频高功率信号，由天线系统向空间发送。
图2，是MSDC速调管工作示意图，速调管作为大功率的微波放大器件是射频系统关键元件，管子由发射电子束的阴极、耦合及调速腔体、电子收集极三部分组成。输入射频信号对流经腔体的高速电子速进行速度调制，经过一定的渡跃时间后，不同速度的电子束在腔体中汇聚成海浪一样波状，通过耦合输出大功率的射频信号。
MSDC 特色在于采用多个收集极来收集电子，通过收集极多种压降，减少热耗散，提高收集效率。因此，为保障该速调管正常工作，除了提供适当的阴极束高压和灯丝电压之外，还应在收集极间的建立适当电压差。
2、电源电路
速调管对直流电压的供应有很高要求。专用整流电源柜，集中在5U空间中，采用开关电源以及独立的微处理控制单元，可以按需要灵活调整电压。
图3为电源框图，输入三相380VAC，通过整流滤波成500VDC，经开关电路输出射频系统所需要的电压；输入端一路通过输出接口接到速调管风冷系统供电；一路接到缺相检测板；其中A相接到电源板，提供24VDC工作电压。
独立的电源控制单元，检测开关输出电流，并根据需要控制产生调宽方波，通过变压器以及次级整流器和高压滤波的路产生速调管所需要的灯丝电压、收集级电压和阴极高压。
3、内部总线及通信接口
高功放射频、电源、前面板、外接口、以太网接口、电源等内部各分系统均有各自独立的微处理器控制，分系统之间采用CAN（Controller Area Network）总线进行内部通信。CAN总线信号由两条线传输，表示为CAN_H和CAN_L。总线上任意节点在任意时刻可以向其它相连的任意节点发送信息而不分主次，是一种便捷、可靠、实时性强的现场总线。通信接口及CAN 连接如图4：
高功放通过专门的通信接口板与外界其它设备进行通信联系。
J6为射频切换接口，可以驱动并监视最多10个波导切换开关，并为切换控制器提供RS485串口。
J1为传统的分立遥控接口，通过接口连接可反映功放的主要工作状态和告警信息，并提供主要状态的开关式控制接口。
J2为计算机接口，用户可以直接通过该接口采用RS232或RS485串行通信方式监控高功放。
J3为遥控接口，为CPI遥控板提供CAN接口， 同时并提供RS232和RS485接口与外界计算机通讯。
另外，还提供一种可选的以太网接口。选用的网卡连接到高功放内部的CAN总线。局域网系统通过该网卡上RJ45接口（J16）与高功放通讯，该网卡同时还建立RJ45与RS485\RS232间的转换，使局域网系统可以进一步控制上变频器之类的相关模块或设备。
可见，设备系统提供CAN、以太网以及串行接口，通过本身遥控板或自带遥控程序对高功放进行监控，也可以由用户编写适当的程序对高功放进行监控。
操作使用经验
1、开关机程序要求
与传统速调管高功放一样，注意微波信号的正常传送以及微波可能造成的危害，同时，应正确把握开关机的两个五分钟：
开机时，加电自检正常后设备自动进入灯丝预热，大约五分钟时间进入待机状态，才可以发射功率；
关机时，停止功率发射后必需保持大约五分钟风冷时间，收集级温度降到正常条件后才可以全部断电。
2、功率及高压控制方式
GEN IV具有更加灵活的射频功率控制方式，多种方法可达到节能效果，但是复杂的控制却为日常使用增加了一些干扰因素。正确理解互相关联的控制方式以及高压模式，有助于正确使用设备。为此，将有关的系统设置汇总如附表，并分析与本表有关的设备重要概念及参数。
功率控制有两种方式：①手动方式，通过设定功放输出值或功放衰减值控制输出功率，与传统控制方式一样；②自动（ALC）方式，检测输出功率值，自动调整功放衰减，将输出功率控制在预设值的 0.1dB范围。
高压模式：在HTD、待机、1KV发射状态下，可以控制设置高压模式以及功率控制模式，但不直接生效。正常工作时，不管输出功率是什么控制方式，速调管的高压都可以工作在三种模式下：①额定模式，即高压保持在铭牌所设定的额定电压值；②省电模式，高压工作在预设的省电电压值；③跟踪模式，根据输出功率值大小，设备自动调节高压，使功放运行在预设的回退工作点上。
射频控制（RF Inhibit）：功放在待机或发射状态下，都可以通过关闭SSIPA供电，速调管无法得到激励，没有实际功率输出。方便了输出功率的控制，同时为在线预设功率控制方式和高压模式提供了条件。
故障(Fault)：故障处理逻辑比较复杂，有故障发生时，高功放会尝试自动回到“HTD”，然后自动恢复到故障前的状态。如果20秒内连续发生三次故障，则功放状态被锁定为“故障”。这时，可以手动按“RESET”键来清除故障，若故障可以被清除，则高功放进入待机状态，可以进一步发射；若无法被清除，则必须检查维修。
1KV发射：主要为热备机设置，在此状态下，功放高压工作在1KV，避免了待机阴极中毒，又节省能耗，提高管子寿命。当待机功放切换输出时，可以快速按照设定的功率值及电压控制模式工作，输出功率。
3、远程控制配置
前面已提到，GEN IV高功放提供CAN总线、串行接口以及可选的以太网接口与外界通讯。①如果选用了CPI远端控制板，通过J3CAN总线接口连接，与功放本机构成一体。②通过分立遥控接口J1，可以获得功放状态，进行上高压、下高压、射频禁止以及清除故障记忆等控制。③通过网口或RS232或RS485接口，实现设备远控。
一般采用以太网通信比较方便，与LOCAL(本控)对应，高功放可以工作在RMT ETH（以太网远控）以及CIF ETH（以太网计算机接口控制）两种遥控方式下，以太网还能提供Web监视，获取snapshot文件等其它应用。
对控制权的理解尤为重要。LOCAL 权限最高，可以在本机切换控制权及其它控制。也就是说，在本控方式下，任何远控端都无法由自己获取控制权。
RMT ETH控者，通过CPI提供的专用程序对功放进行远程监控，获取控制权后可实现与本控一样的监视与控制功能，界面也一样。
CIF ETH控者，是由用户自编的其它计算机程序根据CPI提供接口协议，了解功放状态，实现控制功能。
典型故障原因分析
高压异常跌落是高功放使用中常见的故障现象。从机子本身来看，许多因素会造成高压跌落，分析故障因素，需要从设备本身、使用环境等多方面入手。
1、故障现象
故障一：2005年6月24日6:06，两台高功放掉高压，A、B高功放本机记录的数据如图5(AB二份)。
两台功放内部时间相差22秒，结合实际情况及两机记录，有如下一些判断：
1)两台高功放应该是同时一秒内出现故障，高压跌落；
2)A机在2秒后试图BONS(Beam on sequence)，重新上高压，但试两次都不成功，最后故障被锁定；
3)B机在第二次重新上高压成功，但4秒后又出现故障；
4)发生故障后A机控制权仍为ETH CIF（B机控制权已转移），在故障锁定后11分钟，衰减值由14.7dB被软件调整为7.7dB；
5)所有的记录故障事件细节都是：“ETH CONTROLLER COMM FAULT #F013”。
故障二：2005年7月29日10:02，两台高功放掉高压，设备记录见图6(AB二份)。
从记录来看，现象基本与上一次类似，也有一些区别：
1)都在在一秒内同时发生，两台机子两次自动上高压都失败；
2)记录的故障事件细节都是：“ETH CONTROLLER COMM FAULT #F013”；
3)一分钟后（更短时间间隔的记录未保留下来），功放衰减值由15.3dB被软件自动调整为1.8dB。
综合两次高功放故障现象，应有如下推论：
1)导致掉高压的原因，对两台机同时产生影响；
2)导致掉高压的因素，在20秒内一直存在（第一次B机自动上高压成功，但很快又产生故障），使故障被锁定；
3)本机记录的故障细节均为#F013故障；
2、故障分析
分析一是否有通信造成的可能性？
显然，#F013故障是个着入点，根据CPI技术资料以及技术工程师Mehus.Dagfinn的分析，The fault is “ETH CONTROLLER COMM FAULT #F013”which is an internal CAN-bus comm fault. This fault is logged if the Eth card is not responding e.g it has reset, crashed or is hanging. 该记录说明以太网卡内部CAN总线通讯故障，网卡重启、损坏、阻塞都可能有此通讯故障记录。
事实上，外接软件以及CPI远控程序都是通过该网卡与功放内部控制系统联系，24日故障后B机控制权切换成功以及29日故障后两台被自动调功率成功，至少说明了该网卡在很短的时间内与功放其它系统通讯恢复正常，网卡正常。
不管外界何种远控信号，都是通过以太网卡，先将信息包接收并保存到网卡控制系统中，再通过内部总线发送到功放其它控制系统。
外接控制程序是否会导致掉高压跌落故障呢？有三种可能：①要是存在通讯故障，就不会有指令通过CAN总线向电源控制系统发送，不应使高压跌落；②要是外界指令先行通过内部总线使高压跌落，同时又阻塞或破坏内部总线通讯，或者在阻塞总线同时造成了高压跌落，则说明功放本身系统设计有缺限。理由是：一方面，该系统可以被接入局域网或Internet，受远端程序控制，而局域网系统会有各种不可预测的数据包可能被该网卡接收到，如果本身系统无法屏蔽掉可能危害本机的信息，那只要是将设备接到网络上都会有危险的，这是相矛盾的。另一方面，多次系统自动BONS不成功，说明掉高功放本机控制系统有再次上高压的动作，外界的指令信息不至于刚好重新发生；③从另一角度来看，网卡起到指令信息的转换重发作用，要是存在一个命令使高压跌落，那么功放系统应该是被直接锁定在待机或其它非发射状态，不可能自动重新BONS。
基于上述分析，如果功放本身系统控制逻辑正常，那么“存在外接控制程序的因素使高压跌落同时造成#F013故障”是不能成立的。
分析二 是否有电磁、电力以及温湿度等使用环境方面的可能性？
从记录来看，故障原因至少在一断时间内连续存在，可排除某个偶然的电磁干扰或电源瞬时闪动以及控制指令的因素。有什么持续的因素呢？两次故障前后，设备环境现象有：①由于功放风机不断向屋外排风，设备由室内进气，室外空气通过墙洞向机房内补充，使高功放房间湿度偏高，经常达90％以上；②电力前端UPS本机有倒换到旁路供电的记录。
UPS供电是个分析重点，要不该记录真实存在、要不该记录有错，图7，正常情况下，UPS并不倒旁路工作，因此这些记录的真实性值的怀疑。
第二次故障发现其它在线设备故障，在B机BONS成功又再次掉高压后，中频信号倒换器输出不正常，频谱分析仪被重置。两设备与高功放不在同一机房，共同有关的只有UPS电源。由于UPS实际负荷是其容量的40％左右，UPS厂家工程师检查认为挂接的两台3匹空调设备的冲击电流可能造成过载记录。
但是，将UPS负荷端所接的两台空调撤下来，将高功放房间墙洞堵小，房间内安装抽湿机。仍未解决问题，UPS的不正常记录仍在，湿空气更是从地沟、门缝进入房间，故障再次发生。对于当时所检查的UPS输出端中性线没有接地，UPS工程师认为没有关系，未做进一步处理，事后证明是个错误。
第二次故障后，除了与高功放厂家进一步分析故障原因外，对设备环境作进一步了处理：①将两台高功放出风管拆下，封闭进风墙洞，使风机气流在室内循环，室内湿度减低到60％以下；②UPS厂家更换了UPS设备通讯板，不正常记录消失；③在改造UPS时，将输出中性点接地。高功放故障没有再次出现。
分析三是否有设备电路本身因素的可能性？
应注意到，高功放本机没有记录到直接可造成高压停止的相关故障、告警或操作情况。如：没有ARC、内互锁、过流、过热、射频及电源分系统控制器的故障记录，也没有STANDBY操作（正常工作条件下，所有控制指令中唯一下高压的命令）。
从实际电路来分析。高功放阴极高压、灯丝以及收集极电压是采用开关电源提供的，图8为简化的开关末级电路，开关输出由桥式开关电路以及补偿调节电路组成，一系列的IGBT管受复杂的驱动信号控制。PWM信号受控于电源控制器，由UC3525产生，通过MIC4420驱动（见Service Manual）。
高功放内部各模块工作电源，是由输入三相电源的A相经过专门的低压电源模块产生＋24V工作电压，＋24V电源同CAN总线一起从电源板开始通过接口串接，与接口、网卡、射频、面板相连，进一步稳定为各系统CPU及周边电路所需要的工作电压。上述PWM信号的产生及驱动电路均采用＋15V供电。
综合上述分析，可以构造出如下可能性：UPS输出中性点未重复接地，不平衡的三相负荷会使输出中性点偏离；高功放供电配电箱内部湿度太高，线间有爬电现象，或其它因素造成有时中性点更严重偏离，爬电很快因电流加热作用停止。一旦中性点严重偏离会有：
其一，某相电流偏大，使UPS内部过载告警，并存在实际切换由外电供应的可能。
其二，若刚好造成A相线电压异常，使两台高功放内部＋24V工作电压不正常。耗电较大的部分微处理系统和开关驱动＋15V异常，开关管信号驱动停止，造成高压跌落。刚好CPI远控程序采用的是广播包，网卡与其它微处理控制系统时刻存在通讯联系，网卡与其它停止工作的系统间数据交通异常，从而记录到#F013的故障。
其三，造成了UPS负载端其它设备工作异常。
新型高功放引入了复杂的控制系统，提供灵活多样的工作方式，与传统高功放相比，了解功放工作状态以及控制权限的设定是正确使用设备的基础。
本文分析认为造成高压跌落，是由设备不良的运行环境综合造成的。
使用这种具有高压、高功率、采用微处理控制等特性的设备，必须为设备提供稳定干净的电力环境、提供满足设备要求的温湿度环境。
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文