新一代雷達天饋系統波導漏氣分析及檢查

周寶才，劉濱成，冀昭元

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

新一代雷達天饋系統波導漏氣分析及檢查

周寶才1，劉濱成2，冀昭元3

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

波導系統是高頻能量傳輸的微波器件，必須滿足一定壓力和干燥條件。漏氣會導致波導內部的壓力不夠、濕度增大，嚴重時甚至會出現波導打火現象，對微波器件造成損害，影響高頻能量的傳輸。本文就巡檢中發現的一起新一代天氣雷達天饋系統波導漏氣故障現象測試、分析、處理過程進行了詳細論述，對雷達站機務員的維修和維護有一定的借鑒參考作用。

天饋系統；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巡檢中，發現并處理了一起天饋系統波導漏氣故障。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 故障現象

雷達主機房內的空氣干燥機一旦開啟就不停的工作，反復不斷地向波導內充氣，空氣干燥機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部分漏氣現象。

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。關掉高壓，到天線罩內打開天線轉臺，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”。“聽”，就是開啟空氣干燥機，讓其工作一段時間，然后關閉，由于冷卻風機的聲音也比較大，所以把冷卻風機也關閉。這時候聽到天線轉臺內有明顯的漏氣的聲音，由此可判斷轉臺內有漏氣的部分。再由聲音來的方向上判斷漏氣點在方位鉸鏈附近。反復操作幾次，初步確定了漏氣點范圍之后，就用“看”。我們裁了一個細長的小紙條，手執一端，用另一端在鉸鏈周圍緩慢搜索，當我們把小紙條移動到方位鉸鏈的旋轉連動部分時，可以明顯看到紙條受力向外飄，反復實驗幾次，現象重復出現。接下來采用“觸感”，用手沿著鉸鏈的旋轉連動部分輕輕靠近，可以感覺到有氣“吹”出來，而且漏氣范圍比較大。經過“聽、看、觸感”的檢查，確定方位鉸鏈漏氣。

在更換過程中，發現與鉸鏈連接的上、下支架都有點偏，不夠水平，鉸鏈的上、下卡槽無法入位。這樣的偏差有可能導致鉸鏈受力不均勻，產生扭曲變形，造成漏氣。我們在上、下支架上加墊了厚度不等的墊片，經過調整后，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，開啟空氣干燥機進行充氣測試，發現半小時左右就重新啟動，干燥機面板指示輸出壓力下降比較快，說明仍有漏氣的點。對更換的鉸鏈部分又重新進行了檢查，并將鉸鏈與波導連接的螺釘重新緊了一遍后，反復開啟空氣干燥機進行充氣測試，仍然出現上述現象。這時候，開始檢查是否有其他漏氣點，由于沒有備用的波導密封窗，所以將主機柜中TR管處的波導密封窗拆下使用。首先，將充氣波導向下輸入機柜的一端斷開并用密封窗封住（見圖1），開啟空氣干燥機使其向天線方向充氣，觀察干燥機工作情況。

圖1 直波導示意圖

當充氣達到指定壓力后干燥機自動停止，面板指示的輸出壓力半小時內幾乎沒有下降，再將充氣波導及TR管處恢復，開啟空氣干燥機進行測試，漏氣現象又重復出現，由此判斷天線方向的波導包括更換過的方位鉸鏈無漏氣點，漏氣點應該在機柜內。我們將與速調管連接的軟波導處的密封窗拆下使用，又將四端環流器到諧波濾波器的U型連接波導底部的彎波導斷開并封住（見圖2），反復開啟空氣干燥機進行充氣測試，漏氣現象依然存在。

圖2 U型波導示意圖

由此判斷從密封窗封閉端到充氣波導這段有漏氣點，而這一部分中存在著兩個密閉組件——四端環流器和定向耦合器，其中定向耦合器屬于漏氣幾率比較高的密閉組件。按當前檢查測試結果來看，漏氣點應該就在四端環流器或定向耦合器上。將耦合器拆下，并封住四端環流器這端的出口，開啟空氣干燥機進行充氣測試。當充氣達到指定壓力后干燥機自動停止，關閉干燥機，5 h后，觀察面板指示，發現輸出壓力下降很少。由此初步斷定為定向耦合器漏氣，為進一步確定此結論，我們將充氣波導拆下，并封住一端，另一端接上定向耦合器。又將四端環流器匹配負載處的一個波導密封窗拆下，封住定向耦合器（見圖3）。

圖3 定向耦合器及波導示意圖

然后找一個盛滿清水的水盆，將耦合器放入水中，開啟空氣干燥機進行充氣，發現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

波導系統是高頻能量傳輸的微波器件，必須滿足一定壓力和干燥條件，其密閉性一定要達到要求。漏氣會導致波導內部的壓力不夠、濕度增大，嚴重時甚至會出現波導打火現象，對微波器件造成損害，影響高頻能量的傳輸。所以對波導及空氣干燥機的日常巡查維護是非常必要的，應加以重視。

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A

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

2010-6-6

周寶才（1978-），男，黑龍江省七臺河市人，成都氣象學院，本科生，工程師.