淺析雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷與排除

徐家迅（云南省昆明市安寧市95540部隊，云南 昆明，650301）

淺析雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷與排除

徐家迅
（云南省昆明市安寧市95540部隊，云南 昆明，650301）

雷達發(fā)射機調(diào)制器的性能直接影響雷達整機技術(shù)指標，為了實現(xiàn)調(diào)制器工作的可靠性，研究雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷與排除方法就顯得格外重要。本文首先分析脈沖調(diào)制器工作原理，在此基礎(chǔ)上提出雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷方法，最后給出了脈沖調(diào)制器工作故障的具體表現(xiàn)以及故障排除實例。

雷達發(fā)射機；調(diào)制器；故障診斷；故障排除

雷達發(fā)射機能夠產(chǎn)生一個載頻受到調(diào)制的、功率較大的信號，經(jīng)饋線至天線向空間輻射出去便形成雷達的探測信號，并借助電磁波的反射特性來探測目標的存在和確定其空間坐標以及運動參量、群目標的目標個數(shù)等。雷達發(fā)射機的調(diào)制器用于產(chǎn)生控制高頻振蕩過程的調(diào)制脈沖，其性能直接影響雷達整機的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)指標［1］。因此，研究雷達發(fā)射機調(diào)制器的故障診斷與故障排除具有重要的意義。

1 脈沖調(diào)制器工作原理

典型脈沖調(diào)制器主要由充電電源模塊、能量儲存模塊、開關(guān)部件和脈沖形成模塊組成，主要包括剛性調(diào)制器與線性調(diào)制器兩類。前者的技術(shù)特點是調(diào)制脈沖波形良好、工作靈活性好、工作穩(wěn)定、適用于功率小場合；后者的技術(shù)特點是效率高、電壓低、線路更為簡單。

以陰極脈沖調(diào)制器為例，其工作原理為：從預(yù)調(diào)器獲得一定寬度、一定重復(fù)頻率又有足夠高幅度的矩形激勵脈沖，加在調(diào)制管的控制柵極上面。當此脈沖未來時，調(diào)制管被絕對值很大的負偏壓所截止，儲能電容由高壓電源充電電阻和充電通路電阻逐漸充電允許最大值，而負載上的電壓近似為零。當矩形激勵脈沖加到調(diào)制管的控制柵極后，調(diào)制管的柵極電壓就上升到一定閾值，調(diào)制管導(dǎo)通，其阻抗變得很小，于是儲能電容經(jīng)過調(diào)制管和負載放電，在負載上產(chǎn)生足夠高的工作電壓。當激勵脈沖結(jié)束后，調(diào)制管又被負偏壓所截止，負載上的電壓也就重新恢復(fù)到近似于零，而儲能電容則再次由高壓電源充電。如此循環(huán)運行，從而獲得調(diào)制脈沖序列。

2 雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷方法

2.1 調(diào)制器故障測量

在雷達發(fā)射機調(diào)制器的維修中故障診斷是很重要的一環(huán)，而故障診斷的成效依賴于故障診斷測量的準確性。由各個設(shè)備收集的診斷數(shù)據(jù)包括：設(shè)計參數(shù)和操作技術(shù)條件、由監(jiān)測過程提供的測量值、維修參數(shù)、自動測試系統(tǒng)提供的測量值、設(shè)定值和調(diào)整值、關(guān)于各種故障和性能退化的觀測和測量。影響這些測量質(zhì)量的主要因素包括：測量誤差，靈敏度不足，不適當?shù)念l帶寬度調(diào)整；影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的設(shè)備易變性。

將故障設(shè)備進行連續(xù)檢測以確定某項故障或性能退化。故障診斷采用上述測量和基于損壞過程的預(yù)定模型，這些模型的基本理論是假設(shè)不同損壞狀態(tài)之間的變化服從馬爾柯夫定律或泊松分布［2］。

2.2 調(diào)制器故障診斷

1）故障分析

當送修方反映的故障現(xiàn)象確實時，將重現(xiàn)這些故障現(xiàn)象。防止由于所反映的故障現(xiàn)象不準確，給故障分析帶來不利影響。另外，當故障現(xiàn)象具有重現(xiàn)性時，說明該故障比較穩(wěn)定，與故障現(xiàn)象時隱時現(xiàn)的故障相比，此類故障較易分析和排除。

2）故障隔離

故障隔離是對故障裝備進行故障檢查、判斷、定位，是一個不斷分析故障原因、壓縮故障范圍并最終確定故障部位的過程。在調(diào)制器修理中，故障隔離是一步步深入的，每一次都將故障范圍進一步壓縮，進行故障隔離時主要應(yīng)做好分析故障原因、壓縮故障范圍、確定故障部位等工作。

3）檢測與調(diào)試

裝備修理和排除故障后，要通電檢查裝備的各項功能是否正常。在確保各項功能正常的情況下，要對修理后的裝備進行性能檢測。

3 雷達發(fā)射機調(diào)制器故障排除實例

根據(jù)雷達發(fā)射機調(diào)制器的故障情況和結(jié)構(gòu)、工藝特點，正確選定修理工藝和排除故障方法，并注意所修理的元器件與裝備其他部分的聯(lián)系，防止修理后引起新的故障。故障排除一般包括：更換元器件、元器件的修理、電路調(diào)整、開短路故障的修理［3］。

在實踐中，雷達發(fā)射機調(diào)制器故障一般表現(xiàn)為以下幾種情況：

1）電源故障

調(diào)制器在工作過程中，氫閘流管可能發(fā)生“懸火”、負載起弧、撬棒著火等情況，造成雷達發(fā)射機電源短路；回路過大電流可能損壞穩(wěn)壓器，造成電源電路輸出電壓值比額定電壓高，對于這一故障可以更換穩(wěn)壓器予以排除。

2）脈沖形成電路故障

脈沖形成電路故障的主要表現(xiàn)是無法產(chǎn)生脈沖信號。造成該故障的原因可能是MOS管等元器件損壞，因此可以更換損壞的元器件以排除該類故障。

3）負載不匹配故障

調(diào)制器的負載在工作過程中會出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，例如打火、振蕩型跳變等，造成負載失配，這不僅會影響調(diào)制器的輸出功率和波形，還會在人工線上發(fā)生過壓現(xiàn)象。因此，需要匹配負載。

4）陰極調(diào)制器故障

陰極調(diào)制器工作無電壓和定時觸發(fā)無信號會導(dǎo)致偏壓顯示器正常工作，但輸出功率較小。速調(diào)管陰極短路或管子失效；調(diào)制器的調(diào)制管電流過大導(dǎo)致其擊穿或漏電等故障。因此，要根據(jù)欠壓的故障現(xiàn)象對其進行分析和排除。

4 結(jié)束語

雷達發(fā)射機是雷達整機中的核心部件，對于雷達技術(shù)指標高低起著決定作用。在雷達發(fā)射機中，脈沖調(diào)制器構(gòu)造較復(fù)雜、其元器件容易出現(xiàn)故障，因此研究雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷與排除方法具有重大的實踐意義。本文首先分析脈沖調(diào)制器工作原理，在此基礎(chǔ)上提出雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷方法，并給出了脈沖調(diào)制器工作故障的具體表現(xiàn)以及故障排除實例，研究結(jié)果對于雷達發(fā)射機調(diào)制器維護實踐工作具有參考價值與借鑒意義。

（References）

［1］竇好剛，廖源，趙培聰.高功率IGBT組件在雷達發(fā)射機中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代雷達，2008（2）：85-87.

［2］胡東明，郭在華，程元慧，等.CINRAD/SA雷達發(fā)射機調(diào)制器故障的分析處理［J］.成都信息工程學(xué)院學(xué)報，2010（2）∶138-141.