L波段雷達(dá)的常見(jiàn)故障分析

陳 樂(lè) ，鄭 俊 ，李 祥

1.成都市溫江區(qū)氣象局，四川成都 611130

2.成都市新都區(qū)氣象局，四川成都 610500

3.蒲江縣氣象局，四川成都 611638

0 引言

L波段雷達(dá)是我國(guó)自主研制的新一代探空雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)跟蹤、監(jiān)測(cè)控制、數(shù)據(jù)錄取、處理和生成各種氣象產(chǎn)品報(bào)表的全自動(dòng)化，是我國(guó)高空氣象探測(cè)的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

雷達(dá)在實(shí)際工作中出現(xiàn)的故障是多種多樣的，雖然雷達(dá)本身有智能故障檢測(cè)功能，但只能解決主控箱內(nèi)各電路的故障。對(duì)于一些復(fù)雜的，多部位同時(shí)故障的情況，自動(dòng)檢測(cè)功能不能識(shí)別，只有進(jìn)行人工檢測(cè)。檢修的基本思路是：順藤摸瓜，逐段檢查。這藤就是與故障有關(guān)的信號(hào)（電路）途徑。因此，首先必須弄清全機(jī)基本工作原理及全機(jī)信號(hào)流向，然后按故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，逐段檢查，確定故障部位，最終排除故障。

1 雷達(dá)工作狀態(tài)的判斷

1.1 靜態(tài)觀察判斷

沒(méi)有信號(hào)輸入的靜態(tài)情況下的判斷：正常開(kāi)計(jì)算機(jī)和雷達(dá)后，在示波器上應(yīng)有三格（3V）左右的噪聲信號(hào)（即雜波茅草），操作軟件面板上增益在175dβ左右，頻率指示正常（1675±6MHz），操作軟件面板上的雷達(dá)操作按鈕，在軟件下方終端——雷達(dá)通訊指示欄應(yīng)有紅色箭頭自左向右掃描，基本以判斷雷達(dá)各主要部件工作正常，開(kāi)主控箱發(fā)射開(kāi)關(guān)，3min以后，手控斜距調(diào)在1km以外，開(kāi)軟件控制面板上的高壓開(kāi)關(guān)，可見(jiàn)軟件左上方高壓電流指示在2.5mA左右；開(kāi)軟件控制面板上的全高壓開(kāi)關(guān)，可見(jiàn)軟件左上方電流指示在3.3mA左右，可判斷大發(fā)射機(jī)工作正常。

1）沒(méi)有噪聲訊號(hào)或噪聲訊號(hào)幅度不足，可疑部位：1.3.4號(hào)板，高頻組件，中頻通道盒以及高頻組件到和差箱信號(hào)電纜有地、芯線接觸不良，高頻組件到中頻通道盒的連接電纜及插頭有無(wú)松動(dòng)和接觸不良。可采取先簡(jiǎn)后繁的辦法，先更換1號(hào)板和4號(hào)板，依次換中頻通道盒，高頻組件，直到找到故障部位。當(dāng)出現(xiàn)開(kāi)大小發(fā)射機(jī)壓噪聲訊號(hào)的情況，更換3號(hào)板就可解決。對(duì)出現(xiàn)在噪聲訊號(hào)上疊加訊號(hào)或虛亮線，一般是高頻組件到和差箱的訊號(hào)通路有地、芯線接觸不良，仔細(xì)檢查電纜WT8的插頭的地、芯線接觸情況即可排除。

2）發(fā)射機(jī)高壓電流加不上和加高壓后過(guò)荷，是大發(fā)射機(jī)的主要故障。這類故障主要是分清是大發(fā)射機(jī)本身故障還是主控箱內(nèi)控制電路故障。這可以充分利用雷達(dá)故障自檢功能，控制電路故障一般都會(huì)報(bào)警。大發(fā)射機(jī)本身故障，自檢電路不報(bào)警，分清故障部位后采取不同的處理辦法。一般控制電路故障都在11-2板，換上備份板即可。大發(fā)射機(jī)本身故障一般是磁控管故障，更換備份件即可。加高壓過(guò)荷一般是仿真線上高壓電容擊穿或脈沖變壓器擊穿，更換高壓電容或脈沖變壓器就可排除。

3）雷達(dá)與微機(jī)之間通訊異常。主要表現(xiàn)在微機(jī)不能接收探空儀訊號(hào)，微機(jī)無(wú)法控制雷達(dá)操作。主要原因是，微機(jī)出現(xiàn)“死程”或雷達(dá)死機(jī)。一般重新啟動(dòng)雷達(dá)和微機(jī)即可。

1.2 動(dòng)態(tài)觀察判斷

在基測(cè)箱上接通探空儀電源，調(diào)整天線和頻率。在軟件面板的探空信號(hào)接收區(qū)有壓、溫、濕訊號(hào)，在軟件面板的左下方終端——雷達(dá)通訊有動(dòng)態(tài)的藍(lán)色箭頭，在探空脈沖指示欄有脈沖自右向左不斷運(yùn)動(dòng)。訊號(hào)調(diào)到最佳時(shí)，自動(dòng)增益應(yīng)在50dβ左右，可以基本判斷雷達(dá)訊號(hào)接收系統(tǒng)正常，雷達(dá)——微機(jī)通訊正常。

1）注意平時(shí)在雷達(dá)工作狀態(tài)正常時(shí)，仔細(xì)觀察軟件面板上的各指示表和狀態(tài)指示，在雷達(dá)異常時(shí)對(duì)照，發(fā)現(xiàn)異常之處，以此作為判斷故障的依據(jù)。比如：故障現(xiàn)象是：近地面接收信號(hào)正常，放球20min后，接收信號(hào)逐漸減弱，30min后信號(hào)消失，就象701雷達(dá)信號(hào)“突失”一樣。故障判斷：平常自動(dòng)增益是50dβ～60dβ，30min后為120 dβ，球炸時(shí)為150 dβ；而發(fā)生故障時(shí)，增益為80 dβ～100 dβ，30分鐘后為180 dβ，明顯偏離正常值，明顯是接收機(jī)靈敏度降低。接收機(jī)的組成是：前置高放（包括前置場(chǎng)放、限幅器，隔離器、環(huán)行器等在和差箱內(nèi)），高頻組件（在天線座內(nèi)），中頻通道盒（在主控箱內(nèi)），信號(hào)通道（1號(hào)板），信號(hào)終端（4號(hào)板）。通過(guò)更換前置場(chǎng)放、限幅器、4號(hào)板，故障排除。

2）高仰角容易丟球，首先要對(duì)照前文所述仔細(xì)檢查增益值，增益值設(shè)置過(guò)低時(shí)，更換1號(hào)板。其次檢查與和差箱連接的WT9（19芯）電纜中程序方波芯線和12V電源傳輸芯線在天線高仰角時(shí)有接觸不良現(xiàn)象，用萬(wàn)用表對(duì)WT9電纜進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)晃動(dòng)WT9電纜可以發(fā)現(xiàn)上述芯線有開(kāi)路現(xiàn)象，重新更換WT9即可排除該故障。

3）放球過(guò)程中訊號(hào)跳動(dòng)，抖動(dòng)等訊號(hào)異?，F(xiàn)象

在動(dòng)態(tài)下出現(xiàn)這一現(xiàn)象，要注意區(qū)分一些細(xì)節(jié)是否在天線轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)？是在轉(zhuǎn)動(dòng)仰角時(shí)出現(xiàn)還是在轉(zhuǎn)動(dòng)方位時(shí)出現(xiàn)？在方位轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)故障的最可能部位是方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)的彈片連軸器松動(dòng)；在仰角轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)故障最可能部位是粗精同步電機(jī)內(nèi)Z1、Z2壓簧與電機(jī)銅軸接觸不良，打火嚴(yán)重造成。

4）電纜接觸是檢查的關(guān)鍵，在檢查過(guò)程中要仔細(xì)，在拔插接頭時(shí)要用力，檢查時(shí)要把插頭也打開(kāi)，安裝好插頭后用萬(wàn)用表檢查后再接上。我局曾出現(xiàn)過(guò)和差箱內(nèi)前置高放到限幅器之間的訊號(hào)電纜外部連接完好，內(nèi)部芯線斷開(kāi)，造成接收機(jī)靈敏度降低，影響了施放高度，因此類似情況一定要用萬(wàn)用表檢查各電纜完好后再接上。

5）雷達(dá)部件檢查后，對(duì)沒(méi)有問(wèn)題的要及時(shí)恢復(fù)，且注意拔插時(shí)要保證其接觸良好，防止故障復(fù)雜化。我局在一次檢查電源時(shí)，拔掉了開(kāi)關(guān)電源到主控箱底板的插頭XS17-50008T，后又插回到XS17-50008Z，當(dāng)時(shí)檢查工作正常，幾天后出現(xiàn)天線方位亂轉(zhuǎn)，仰角上升到90度以上“死位”，重新開(kāi)啟雷達(dá)電源和驅(qū)動(dòng)箱開(kāi)關(guān)，雷達(dá)工作時(shí)而正常、時(shí)而不正常，仔細(xì)檢查11-8板的24、25腳電壓只有4.7V（正常時(shí)應(yīng)有5V），最后查出是XS17 -50008Z座與XS17-50008T插頭接觸不良。重新插緊后恢復(fù)正常。

6）雷達(dá)維修后一定要校準(zhǔn)雷達(dá)。

2 結(jié)論

以上的種種情況充分說(shuō)明了在實(shí)際工作中，L波段雷達(dá)在運(yùn)行中出現(xiàn)的故障，只要我們弄懂基本原理，掌握了信號(hào)流程，順藤摸瓜是完全可以排除的。要保障雷達(dá)的正常運(yùn)行，就要勤維護(hù)、多檢查、勤思考、多動(dòng)手，在今后不斷的實(shí)踐過(guò)程中，進(jìn)一步提高自己的業(yè)務(wù)技術(shù)水平和專業(yè)技能，讓L波段雷達(dá)為氣象現(xiàn)代化服好務(wù)，提供更好的效益。

[1]GFE（L）1型二次測(cè)風(fēng)雷達(dá)業(yè)務(wù)操作手冊(cè).中國(guó)氣象局大氣探測(cè)綜合試驗(yàn)基地編制.

[2]L波段高空氣象探測(cè)系統(tǒng)維護(hù)、維修手冊(cè).中國(guó)氣象局監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)司.