L波段探空雷達(dá)的維修維護(hù)技巧

張玉祥

摘 要 結(jié)合L波段探空雷達(dá)工作原理，對(duì)L波段探空雷達(dá)常見(jiàn)的幾個(gè)方面故障維修進(jìn)行簡(jiǎn)述，并提出日常維護(hù)措施，對(duì)確保L波段雷達(dá)正常工作有重要作用。

關(guān)鍵詞 L波段探空雷達(dá);維修維護(hù);發(fā)射機(jī)

中圖分類號(hào)：TN959.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-890X（2015）27--02

探空是各個(gè)氣象部門的氣象觀測(cè)任務(wù)之一，L波段探空雷達(dá)是實(shí)現(xiàn)高空探測(cè)的主要設(shè)備，探空設(shè)備質(zhì)量好壞將直接影響到探測(cè)資料的準(zhǔn)確性和完整性。因此，要掌握L波段探空原理，確保探空設(shè)施的正常使用，保障探空業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。北塔山位于新疆維吾爾自治區(qū)東北部與蒙古西南部的界山，奇臺(tái)縣東北部，一般海拔2 000 m以上，系獨(dú)立剝蝕山地，地勢(shì)呈西北-東南走向，周邊大部為平坦沙漠地。山區(qū)內(nèi)溝谷縱橫，坡度陡峭，地形復(fù)雜，山區(qū)年平均氣溫2.5 ℃。奇臺(tái)縣屬中溫帶大陸性半荒漠干旱性氣候，年平均相對(duì)濕度60%，平時(shí)盛行南風(fēng)，災(zāi)害性天氣多西北風(fēng)[1]。奇臺(tái)縣北塔山氣象站建于1957年10月1日在新疆昌吉、北塔山烏龍布拉克，負(fù)責(zé)每天對(duì)北塔山氣象站的高空風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、溫度及濕度的變化進(jìn)行探測(cè)、收集、整理。奇臺(tái)縣北塔山氣象站自建立以來(lái)，不斷改進(jìn)升級(jí)，現(xiàn)已按國(guó)家一級(jí)氣象觀測(cè)站要求，完善了自動(dòng)站采集、自動(dòng)遙測(cè)及信息網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造工作，極大地提高了天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。本文主要對(duì)L波段探空雷達(dá)的維修維護(hù)進(jìn)行討論，可進(jìn)一步確保雷達(dá)正常運(yùn)行，對(duì)保障奇臺(tái)縣區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、農(nóng)牧業(yè)發(fā)展、民航空安全等發(fā)揮重要作用[2]。

1 L波段探空雷達(dá)工作原理

L波段雷達(dá)是我國(guó)新型高空氣象探測(cè)雷達(dá)，每天探測(cè)不超過(guò)4次，每次探測(cè)時(shí)間1 h左右，將L波段雷達(dá)狀態(tài)信息和探測(cè)資料，以文件方式，自動(dòng)上傳到省中心服務(wù)器，必要時(shí)可以從雷達(dá)站進(jìn)行直接調(diào)取，中心的監(jiān)測(cè)和接收系統(tǒng)自動(dòng)把雷達(dá)狀態(tài)信息和探測(cè)資料文件，分類寫入數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中。探測(cè)具有高精確和自動(dòng)化特性，且體積小易安裝。主要負(fù)責(zé)收集包括區(qū)站號(hào)、檔案號(hào)、儀器號(hào)碼、地面瞬間氣溫、地面風(fēng)向、云狀、能見(jiàn)度、探空終止時(shí)間和測(cè)風(fēng)終止高度等內(nèi)容。L波段探空雷達(dá)的探測(cè)任務(wù)是通過(guò)探空氣球攜帶探測(cè)儀器完成的，可測(cè)算出高空風(fēng)向、風(fēng)速和角度數(shù)據(jù)等，探空儀由多靈敏感應(yīng)元件組成，感應(yīng)元可隨著空氣溫、壓、濕的變化而變化，由轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)變?yōu)樘娇沾a，由探空碼對(duì)回答器進(jìn)行控制，再由回答器將將探空碼發(fā)回地面，通過(guò)雷達(dá)接收機(jī)接收，從而得到溫、濕、壓等氣象數(shù)據(jù)。另外要及時(shí)對(duì)雷達(dá)的探測(cè)情況、雷達(dá)主要運(yùn)行參數(shù)、雷達(dá)八塊電路板運(yùn)行狀態(tài)、雷達(dá)發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、氣球飛行軌跡、探空站的基本信息和L波段雷達(dá)故障統(tǒng)計(jì)等項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備信綜合查詢?？筛鶕?jù)顯示顏色來(lái)判斷雷達(dá)系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。

2 L波段探空雷達(dá)故障維修

2.1 小發(fā)射機(jī)出現(xiàn)自激信號(hào)

小發(fā)射機(jī)在工作過(guò)程中出現(xiàn)自激信號(hào)，考慮可能是小發(fā)射機(jī)自身問(wèn)題或出現(xiàn)前置高放現(xiàn)象造成，可嘗試切斷小發(fā)射機(jī)的電源，若自激信號(hào)消失，恢復(fù)正常，則小發(fā)射機(jī)故障，對(duì)小發(fā)射機(jī)故障部分進(jìn)行維修即可。如果自激信號(hào)依然存在，則判斷為前置高放故障，更換前置高放即可恢復(fù)正常工作。

2.2 光軸偏離較遠(yuǎn)，四條亮線兩兩不齊

L波段雷達(dá)由天線控制，雷達(dá)在正常跟蹤下也會(huì)出現(xiàn)探空方波幅度出現(xiàn)偏差的情況。若觀測(cè)發(fā)現(xiàn)光軸偏離較遠(yuǎn)，4條亮線亮亮不齊，故障原因可能是天線座與差箱左開(kāi)關(guān)管套上的二極管vK105出現(xiàn)接觸不良或短路，可打開(kāi)天線座和差箱，將和差箱內(nèi)的器件重新固定即可;或打開(kāi)差箱，發(fā)現(xiàn)箱內(nèi)有積水，把水擦干后，用吹風(fēng)機(jī)把箱內(nèi)期間吹干，重新查看光軸的一致性，即可排除故障。

若是上一次雷達(dá)正常工作，下次開(kāi)機(jī)時(shí)雷達(dá)天線失控，不停自轉(zhuǎn)，且伴有示波器測(cè)角4條亮線顯示方式與距離顯示方式自動(dòng)切換的現(xiàn)象。對(duì)于該類故障，說(shuō)明雷達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)正常，考慮是否天板問(wèn)題。嘗試更換天板后開(kāi)機(jī)，雷達(dá)天線控制正常，亮線模式和測(cè)距模式正常;再次更換原來(lái)天板，雷達(dá)天線受控正常，2種測(cè)距模式自動(dòng)切換。由此判斷，天板未出現(xiàn)故障。然后檢查主控箱插板電源，使用MF47型萬(wàn)用表測(cè)量發(fā)現(xiàn)5 V電源偏低，造成終端板不能正常工作，把5 V電源調(diào)高并上緊，重新開(kāi)機(jī)后雷達(dá)故障排除。

若已經(jīng)產(chǎn)生程序方波，但未送到和差箱上?？墒褂萌f(wàn)用表測(cè)量程序方波的對(duì)地電阻，判斷是否線路問(wèn)題，正常情況下，它對(duì)地正向（黑表筆接地）有電阻，（紅表筆接地）反向應(yīng)該開(kāi)路。但測(cè)量發(fā)現(xiàn)有一路正反向都沒(méi)有電阻，則說(shuō)明線路故障，可對(duì)照框圖將線路恢復(fù)正常即可。

2.3 放球過(guò)程中天線抖動(dòng)

在放球前后出現(xiàn)跟蹤目標(biāo)源時(shí)天線不斷抖動(dòng)的現(xiàn)象。對(duì)于此種故障問(wèn)題，我們判斷為方位電機(jī)部分故障，導(dǎo)致方位電機(jī)與轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪間隙變大，出現(xiàn)方位轉(zhuǎn)動(dòng)搖擺的情況。可把方位機(jī)卸下檢查連接固定螺絲部位，發(fā)現(xiàn)中間兩顆定位銷釘出現(xiàn)斷裂。拆下方位機(jī)固定端，取出斷裂銷釘，描下定位孔孔徑并測(cè)量孔長(zhǎng)，用車床出銷釘打入定位孔，安裝方位機(jī)后恢復(fù)正常。一般該故障是由于操作員對(duì)雷達(dá)快推快放造成的，可嚴(yán)格要求規(guī)范性操作，避免該類問(wèn)題再次發(fā)生。

2.4 攝像機(jī)和防雨罩短路

在調(diào)整攝像頭時(shí)，上面的焦距、距離、亮度按鈕沒(méi)有反應(yīng)，無(wú)法對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致這種問(wèn)題的原因可能是攝像機(jī)和防雨罩發(fā)生了短路，把攝像機(jī)和防雨罩之間連接螺釘拆下，重新固定攝像頭后，蓋上防雨罩即可恢復(fù)正常工作。

3 L波段探空雷達(dá)維護(hù)

3.1 L波段探空雷達(dá)狀態(tài)判斷

在無(wú)信號(hào)輸入的狀態(tài)下，雷達(dá)正常表現(xiàn)為：軟件操作面板上的增益應(yīng)該處在自動(dòng)狀態(tài)，顯示值為110 dB，頻率指數(shù)在正常狀態(tài)下（1675±6 MHz），雷達(dá)通訊指示燈紅色亮起，以上這些現(xiàn)象可判斷雷達(dá)主要部件正常運(yùn)行。在有信號(hào)輸入的狀態(tài)下，雷達(dá)正常表現(xiàn)情況：將基測(cè)箱和探空儀相接，調(diào)節(jié)天線和頻率到最佳狀態(tài)，使雷達(dá)接收到探空儀信號(hào)。此時(shí)，探空訊號(hào)接收區(qū)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)藍(lán)色雷達(dá)指示燈，并伴隨在脈沖指示區(qū)有脈沖運(yùn)動(dòng)的情況下，基本可以判斷雷達(dá)接收系統(tǒng)正常。

3.2 探空雷達(dá)天線維護(hù)

由于探空雷達(dá)安裝在室外，系統(tǒng)外表易出現(xiàn)灰塵，為確保接收發(fā)射信號(hào)達(dá)到最佳狀態(tài)，應(yīng)及時(shí)清潔。由于天線拋物面有著發(fā)射和接收信號(hào)的重任，過(guò)多的灰塵會(huì)影響雷達(dá)信號(hào)的傳輸，要定期對(duì)拋物面進(jìn)行清潔。另外，要檢查各個(gè)電纜內(nèi)部電氣接頭是否出現(xiàn)氧化，若氧化則使用酒精擦拭，確保他們之間接觸良好。并定期使用無(wú)水酒精清潔匯流環(huán)及其刷架，長(zhǎng)期的使用摩擦，易出現(xiàn)碳垢而造成接觸不良。因此，要及時(shí)進(jìn)行匯流環(huán)的清潔工作;同時(shí)，要做好天線座、和差箱就發(fā)射機(jī)等部位的防潮工作。可把探空儀濕度瓶中的干燥劑集中烘干，并用布袋裝好放置個(gè)裝置箱里，定期更換干燥劑，以此種方法即可防潮，確保各箱內(nèi)旗艦正常工作。

參考文獻(xiàn)

[1]崔炳儉，董衛(wèi)紅，崔燦，等.淺談L波段氣象探空雷達(dá)常見(jiàn)故障的維護(hù)維修方法[J].大眾科技，2010（4）.

[2]馬玉英.關(guān)于探空L波段雷達(dá)維護(hù)維修技巧[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2013（7）.

（責(zé)任編輯：趙中正）