GFE（L）1型二次測風(fēng)雷達天饋線分系統(tǒng)典型故障分析

劉濱成，周寶才，連萍

（1.黑龍江省氣象臺，黑龍江哈爾濱 150030; 2.黑龍江省大氣探測技術(shù)保障中心，黑龍江哈爾濱 150030）

GFE（L）1型二次測風(fēng)雷達天饋線分系統(tǒng)典型故障分析

劉濱成1，周寶才2，連萍2

（1.黑龍江省氣象臺，黑龍江哈爾濱 150030; 2.黑龍江省大氣探測技術(shù)保障中心，黑龍江哈爾濱 150030）

GFE（L）1型二次測風(fēng)雷達天饋線分系統(tǒng)在整個雷達系統(tǒng)中占有重要地位，主要負責(zé)將發(fā)射機送來的射頻電磁能集中成束地向空中定向輻射，并將接收到的回答器發(fā)回的射頻脈沖信號送到接收機。本文對此部分的典型故障進行分析整理，供大家參考。

二次測風(fēng)雷達；天饋線分系統(tǒng)；四條亮線；分析與解決

1 引言

GFE（L）1型雷達主要用于高空大氣綜合性的探測，它與GTS1型數(shù)字式電子探空儀相配合，利用跟蹤探空氣球來測風(fēng)。探空氣球上帶有無線電回答器，測量時雷達在地面向它發(fā)出“詢問信號”，回答器就對應(yīng)地發(fā)回“回答信號”。根據(jù)每一對詢問與回答信號之間的時間之隔和回答信號的來向，就可以測定每一瞬間探空氣球在空間的位置，推算出高空的風(fēng)向、風(fēng)速。天饋線分系統(tǒng)在整個雷達系統(tǒng)中占有重要地位，主要作用是負責(zé)將發(fā)射機送來的射頻電磁能集中成束地向空中定向輻射，并將接收到的回答器發(fā)回的射頻脈沖信號送到接收機。由于天饋線分系統(tǒng)故障率相對于其它分系統(tǒng)略高，對此部分的典型故障進行分析整理具有十分重要的意義。

2 GFE（L）1型雷達的基本原理

GFE（L）1型雷達的天饋線分系統(tǒng)主要由4個 Ф0.8 m拋物面天線陣、調(diào)相器、和差環(huán)、調(diào)制環(huán)、高頻旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、環(huán)形器、限幅器等組成。水平、垂直波瓣寬度均<6°，其中和差環(huán)是完成假單脈沖體制的關(guān)鍵。而調(diào)制環(huán)由程序方波來控制，將由和差環(huán)獲取的上、下、左、右誤差信號調(diào)制在和信號上，此信號經(jīng)接收機放大、解調(diào)即可得出反映目標(biāo)偏離電軸的角誤差信號（包括大小和方向），此信號體現(xiàn)在觀測終端顯示器上為4條亮線，只要轉(zhuǎn)動天線，使顯示器上的4條亮線始終兩兩對齊（上和下、左和右分別對齊）就表示雷達天線對準(zhǔn)了目標(biāo)，雷達就是利用這個原理來測定方位角和仰角的。

為了保證雷達威力，在接收機前端設(shè)置了一個前置高放，并為保護前置高放而增加了兩外環(huán)形器和兩個限幅器，為了阻抗匹配，又增加了一個隔離器（見圖1）。

圖1 天饋線分系統(tǒng)方框圖

雷達發(fā)射時，發(fā)射機產(chǎn)生的高頻電磁能經(jīng)環(huán)行器、高頻旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、和差網(wǎng)絡(luò)、可調(diào)移相器，最后送到上、下、左、右4個拋物面天線上，集中成束地向空間定向幅射。

雷達接收時，應(yīng)答器發(fā)射的射頻脈沖信號，由4個拋物面天線接收后按相反的路徑，經(jīng)限幅器后送到接收機。

3 故障原因及解決方法

故障現(xiàn)象：4條亮線兩兩不齊

3.1 原因分析

首先，需要明確的是：4條亮線兩兩不齊，出問題的肯定是那兩路顯示高出的亮線。假如4條亮線中，上和下齊，左和右齊，但上和下2條亮線的幅度比左和右亮線的幅度低，則說明問題應(yīng)該出在左右兩路中的一路。能引起這一故障現(xiàn)象的原因大致有以下幾個方面：

（1）天饋線對應(yīng)的某根饋源和小組饋線或調(diào)相器進水；

（2）開關(guān)管套中VK105開關(guān)管被擊穿或破損；（3）WT9電纜斷路或短路，影響程序方波傳輸；（4）11-6板某路程序方波產(chǎn)生電路出現(xiàn)故障，無程序方波輸出。

3.2 檢查與解決方法

可用示波器對11-6板上的4路程序方波進行檢測，示波器設(shè)置幅度檔為5 V，掃描檔為5ms，探頭×1檔，測量11-6板6XP1插頭中的3、4、5、6腳，此4路輸出分別對應(yīng)上、下、左、右四路程序方波。

如果在示波器看到有脈沖波形，說明這一路程序方波輸出正常，應(yīng)向前端繼續(xù)檢查，本著由簡到繁、由易到難、由外到內(nèi)、由可能性大的到可能性小的原則：

（1）先檢查開關(guān)管套中開關(guān)管VK105是否被擊穿。如果VK105被擊穿，造成開路，則會導(dǎo)致波束無法正常偏掃，直接后果是電軸大范圍偏移，造成測角不準(zhǔn)。

解決方法：更換對應(yīng)的VK105開關(guān)管。

（2）如果VK105完好，則需要進一步檢查這一路對應(yīng)的饋源或小組饋線是否有進水或短路現(xiàn)象。

解決方法：如有進水現(xiàn)象，需要對其進行烘干并做好防水處理。

（3）如饋源或小組饋線無進水或短路現(xiàn)象出現(xiàn)，則最終故障原因可能出現(xiàn)在WT9電纜上，檢查WT9電纜是否斷裂，有短路或斷路現(xiàn)象，造成這一路程序方波無法正常傳送至開關(guān)管套。

解決方法：更換斷裂的WT9電纜。

如果示波器上顯示為一條直線，說明這一路程序方波沒有輸出，出現(xiàn)這一現(xiàn)象有兩種可能性。

（1）11-6板上對應(yīng)的程序方波產(chǎn)生電路出現(xiàn)故障。程序方波產(chǎn)生電路故障主要出在其放大部分，一般來說三極管3DK4B和3CK3C壞的可能性較大，用萬用表可測出。

解決方法：使用備份11-6板進行更換，或?qū)p壞的三極管3DK4B和3CK3C進行更換處理。

（2）對應(yīng)的開關(guān)管套短路。主要是管套中絕緣云母片破裂，絕緣效果受到影響，將程序方波吃掉。

解決方法：更換有問題的開關(guān)管套或其中的VK105開關(guān)管。

P412.25

A

1002－252X（2010）02－0035－02

2010－3－6

劉濱成（1953-），男，黑龍江省哈爾濱市人，北京人函大學(xué)，大專生，工程師.