周寶才，劉濱成，冀昭元

（1.黑龍江省大氣探測技術(shù)保障中心，黑龍江 哈爾濱150030；2.黑龍江省氣象臺(tái)，黑龍江 哈爾濱 150030；3.牡丹江市氣象局，黑龍江 牡丹江157000）

新一代雷達(dá)天饋系統(tǒng)波導(dǎo)漏氣分析及檢查

周寶才1，劉濱成2，冀昭元3

（1.黑龍江省大氣探測技術(shù)保障中心，黑龍江 哈爾濱150030；2.黑龍江省氣象臺(tái)，黑龍江 哈爾濱 150030；3.牡丹江市氣象局，黑龍江 牡丹江157000）

波導(dǎo)系統(tǒng)是高頻能量傳輸?shù)奈⒉ㄆ骷?，必須滿足一定壓力和干燥條件。漏氣會(huì)導(dǎo)致波導(dǎo)內(nèi)部的壓力不夠、濕度增大，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)波導(dǎo)打火現(xiàn)象，對微波器件造成損害，影響高頻能量的傳輸。本文就巡檢中發(fā)現(xiàn)的一起新一代天氣雷達(dá)天饋系統(tǒng)波導(dǎo)漏氣故障現(xiàn)象測試、分析、處理過程進(jìn)行了詳細(xì)論述，對雷達(dá)站機(jī)務(wù)員的維修和維護(hù)有一定的借鑒參考作用。

天饋系統(tǒng)；方位鉸鏈；定向耦合器；密封窗

1 引言

在一次全省新一代雷達(dá)巡檢中，發(fā)現(xiàn)并處理了一起天饋系統(tǒng)波導(dǎo)漏氣故障。該故障比較典型，下面將此次故障分析檢查及處理過程介紹一下，供大家討論。

2 故障現(xiàn)象

雷達(dá)主機(jī)房內(nèi)的空氣干燥機(jī)一旦開啟就不停的工作，反復(fù)不斷地向波導(dǎo)內(nèi)充氣，空氣干燥機(jī)面板指示壓力上不去。

3 故障的分析與檢查

此故障為典型的波導(dǎo)部分漏氣現(xiàn)象。

3.1 方位鉸鏈

首先，我們檢查了漏氣幾率比較高的鉸鏈部分。關(guān)掉高壓，到天線罩內(nèi)打開天線轉(zhuǎn)臺(tái)，先檢查方位鉸鏈。初步檢查采用的方法比較簡單，就是“聽、看、觸感”?！奥牎?，就是開啟空氣干燥機(jī)，讓其工作一段時(shí)間，然后關(guān)閉，由于冷卻風(fēng)機(jī)的聲音也比較大，所以把冷卻風(fēng)機(jī)也關(guān)閉。這時(shí)候聽到天線轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)有明顯的漏氣的聲音，由此可判斷轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)有漏氣的部分。再由聲音來的方向上判斷漏氣點(diǎn)在方位鉸鏈附近。反復(fù)操作幾次，初步確定了漏氣點(diǎn)范圍之后，就用“看”。我們裁了一個(gè)細(xì)長的小紙條，手執(zhí)一端，用另一端在鉸鏈周圍緩慢搜索，當(dāng)我們把小紙條移動(dòng)到方位鉸鏈的旋轉(zhuǎn)連動(dòng)部分時(shí)，可以明顯看到紙條受力向外飄，反復(fù)實(shí)驗(yàn)幾次，現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)。接下來采用“觸感”，用手沿著鉸鏈的旋轉(zhuǎn)連動(dòng)部分輕輕靠近，可以感覺到有氣“吹”出來，而且漏氣范圍比較大。經(jīng)過“聽、看、觸感”的檢查，確定方位鉸鏈漏氣。

在更換過程中，發(fā)現(xiàn)與鉸鏈連接的上、下支架都有點(diǎn)偏，不夠水平，鉸鏈的上、下卡槽無法入位。這樣的偏差有可能導(dǎo)致鉸鏈?zhǔn)芰Σ痪鶆?，產(chǎn)生扭曲變形，造成漏氣。我們在上、下支架上加墊了厚度不等的墊片，經(jīng)過調(diào)整后，鉸鏈的上、下卡槽均入位，使其能夠受力均勻。

3.2 定向耦合器

更換完成后，開啟空氣干燥機(jī)進(jìn)行充氣測試，發(fā)現(xiàn)半小時(shí)左右就重新啟動(dòng)，干燥機(jī)面板指示輸出壓力下降比較快，說明仍有漏氣的點(diǎn)。對更換的鉸鏈部分又重新進(jìn)行了檢查，并將鉸鏈與波導(dǎo)連接的螺釘重新緊了一遍后，反復(fù)開啟空氣干燥機(jī)進(jìn)行充氣測試，仍然出現(xiàn)上述現(xiàn)象。這時(shí)候，開始檢查是否有其他漏氣點(diǎn)，由于沒有備用的波導(dǎo)密封窗，所以將主機(jī)柜中TR管處的波導(dǎo)密封窗拆下使用。首先，將充氣波導(dǎo)向下輸入機(jī)柜的一端斷開并用密封窗封住（見圖1），開啟空氣干燥機(jī)使其向天線方向充氣，觀察干燥機(jī)工作情況。

圖1 直波導(dǎo)示意圖

當(dāng)充氣達(dá)到指定壓力后干燥機(jī)自動(dòng)停止，面板指示的輸出壓力半小時(shí)內(nèi)幾乎沒有下降，再將充氣波導(dǎo)及TR管處恢復(fù)，開啟空氣干燥機(jī)進(jìn)行測試，漏氣現(xiàn)象又重復(fù)出現(xiàn)，由此判斷天線方向的波導(dǎo)包括更換過的方位鉸鏈無漏氣點(diǎn)，漏氣點(diǎn)應(yīng)該在機(jī)柜內(nèi)。我們將與速調(diào)管連接的軟波導(dǎo)處的密封窗拆下使用，又將四端環(huán)流器到諧波濾波器的U型連接波導(dǎo)底部的彎波導(dǎo)斷開并封?。ㄒ妶D2），反復(fù)開啟空氣干燥機(jī)進(jìn)行充氣測試，漏氣現(xiàn)象依然存在。

圖2 U型波導(dǎo)示意圖

由此判斷從密封窗封閉端到充氣波導(dǎo)這段有漏氣點(diǎn)，而這一部分中存在著兩個(gè)密閉組件——四端環(huán)流器和定向耦合器，其中定向耦合器屬于漏氣幾率比較高的密閉組件。按當(dāng)前檢查測試結(jié)果來看，漏氣點(diǎn)應(yīng)該就在四端環(huán)流器或定向耦合器上。將耦合器拆下，并封住四端環(huán)流器這端的出口，開啟空氣干燥機(jī)進(jìn)行充氣測試。當(dāng)充氣達(dá)到指定壓力后干燥機(jī)自動(dòng)停止，關(guān)閉干燥機(jī)，5 h后，觀察面板指示，發(fā)現(xiàn)輸出壓力下降很少。由此初步斷定為定向耦合器漏氣，為進(jìn)一步確定此結(jié)論，我們將充氣波導(dǎo)拆下，并封住一端，另一端接上定向耦合器。又將四端環(huán)流器匹配負(fù)載處的一個(gè)波導(dǎo)密封窗拆下，封住定向耦合器（見圖3）。

圖3 定向耦合器及波導(dǎo)示意圖

然后找一個(gè)盛滿清水的水盆，將耦合器放入水中，開啟空氣干燥機(jī)進(jìn)行充氣，發(fā)現(xiàn)耦合器的主臂與副臂的連接處漏氣，而且漏氣范圍比較大（見圖4虛線部分），決定更換。

圖4 定向耦合示意圖

4 小結(jié)

波導(dǎo)系統(tǒng)是高頻能量傳輸?shù)奈⒉ㄆ骷仨殱M足一定壓力和干燥條件，其密閉性一定要達(dá)到要求。漏氣會(huì)導(dǎo)致波導(dǎo)內(nèi)部的壓力不夠、濕度增大，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)波導(dǎo)打火現(xiàn)象，對微波器件造成損害，影響高頻能量的傳輸。所以對波導(dǎo)及空氣干燥機(jī)的日常巡查維護(hù)是非常必要的，應(yīng)加以重視。

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1002-252X(2010)03-0032-01

2010-6-6

周寶才（1978-），男，黑龍江省七臺(tái)河市人，成都?xì)庀髮W(xué)院，本科生，工程師.