劉濱成，周寶才，連萍

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

GFE（L）1型二次測(cè)風(fēng)雷達(dá)天饋線(xiàn)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(tái)，黑龍江哈爾濱 150030; 2.黑龍江省大氣探測(cè)技術(shù)保障中心，黑龍江哈爾濱 150030）

GFE（L）1型二次測(cè)風(fēng)雷達(dá)天饋線(xiàn)分系統(tǒng)在整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)中占有重要地位，主要負(fù)責(zé)將發(fā)射機(jī)送來(lái)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(hào)送到接收機(jī)。本文對(duì)此部分的典型故障進(jìn)行分析整理，供大家參考。

二次測(cè)風(fēng)雷達(dá)；天饋線(xiàn)分系統(tǒng)；四條亮線(xiàn)；分析與解決

1 引言

GFE（L）1型雷達(dá)主要用于高空大氣綜合性的探測(cè)，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(lái)測(cè)風(fēng)。探空氣球上帶有無(wú)線(xiàn)電回答器，測(cè)量時(shí)雷達(dá)在地面向它發(fā)出“詢(xún)問(wèn)信號(hào)”，回答器就對(duì)應(yīng)地發(fā)回“回答信號(hào)”。根據(jù)每一對(duì)詢(xún)問(wèn)與回答信號(hào)之間的時(shí)間之隔和回答信號(hào)的來(lái)向，就可以測(cè)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(xiàn)分系統(tǒng)在整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)中占有重要地位，主要作用是負(fù)責(zé)將發(fā)射機(jī)送來(lái)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(hào)送到接收機(jī)。由于天饋線(xiàn)分系統(tǒng)故障率相對(duì)于其它分系統(tǒng)略高，對(duì)此部分的典型故障進(jìn)行分析整理具有十分重要的意義。

2 GFE（L）1型雷達(dá)的基本原理

GFE（L）1型雷達(dá)的天饋線(xiàn)分系統(tǒng)主要由4個(gè) Ф0.8 m拋物面天線(xiàn)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(lái)控制，將由和差環(huán)獲取的上、下、左、右誤差信號(hào)調(diào)制在和信號(hào)上，此信號(hào)經(jīng)接收機(jī)放大、解調(diào)即可得出反映目標(biāo)偏離電軸的角誤差信號(hào)（包括大小和方向），此信號(hào)體現(xiàn)在觀測(cè)終端顯示器上為4條亮線(xiàn)，只要轉(zhuǎn)動(dòng)天線(xiàn)，使顯示器上的4條亮線(xiàn)始終兩兩對(duì)齊（上和下、左和右分別對(duì)齊）就表示雷達(dá)天線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)了目標(biāo)，雷達(dá)就是利用這個(gè)原理來(lái)測(cè)定方位角和仰角的。

為了保證雷達(dá)威力，在接收機(jī)前端設(shè)置了一個(gè)前置高放，并為保護(hù)前置高放而增加了兩外環(huán)形器和兩個(gè)限幅器，為了阻抗匹配，又增加了一個(gè)隔離器（見(jiàn)圖1）。

圖1 天饋線(xiàn)分系統(tǒng)方框圖

雷達(dá)發(fā)射時(shí)，發(fā)射機(jī)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(gè)拋物面天線(xiàn)上，集中成束地向空間定向幅射。

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

3 故障原因及解決方法

故障現(xiàn)象：4條亮線(xiàn)兩兩不齊

3.1 原因分析

首先，需要明確的是：4條亮線(xiàn)兩兩不齊，出問(wèn)題的肯定是那兩路顯示高出的亮線(xiàn)。假如4條亮線(xiàn)中，上和下齊，左和右齊，但上和下2條亮線(xiàn)的幅度比左和右亮線(xiàn)的幅度低，則說(shuō)明問(wèn)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(gè)方面：

（1）天饋線(xiàn)對(duì)應(yīng)的某根饋源和小組饋線(xiàn)或調(diào)相器進(jìn)水；

（2）開(kāi)關(guān)管套中VK105開(kāi)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(wú)程序方波輸出。

3.2 檢查與解決方法

可用示波器對(duì)11-6板上的4路程序方波進(jìn)行檢測(cè)，示波器設(shè)置幅度檔為5 V，掃描檔為5ms，探頭×1檔，測(cè)量11-6板6XP1插頭中的3、4、5、6腳，此4路輸出分別對(duì)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(shuō)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(jiǎn)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(kāi)關(guān)管套中開(kāi)關(guān)管VK105是否被擊穿。如果VK105被擊穿，造成開(kāi)路，則會(huì)導(dǎo)致波束無(wú)法正常偏掃，直接后果是電軸大范圍偏移，造成測(cè)角不準(zhǔn)。

解決方法：更換對(duì)應(yīng)的VK105開(kāi)關(guān)管。

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

解決方法：如有進(jìn)水現(xiàn)象，需要對(duì)其進(jìn)行烘干并做好防水處理。

（3）如饋源或小組饋線(xiàn)無(wú)進(jìn)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(wú)法正常傳送至開(kāi)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(xiàn)，說(shuō)明這一路程序方波沒(méi)有輸出，出現(xiàn)這一現(xiàn)象有兩種可能性。

（1）11-6板上對(duì)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(lái)說(shuō)三極管3DK4B和3CK3C壞的可能性較大，用萬(wàn)用表可測(cè)出。

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

（2）對(duì)應(yīng)的開(kāi)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(wèn)題的開(kāi)關(guān)管套或其中的VK105開(kāi)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(zhuān)生，工程師.