GFE（L）1型二次測風雷達天饋線分系統典型故障分析

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保障中心，黑龍江哈爾濱 150030）

GFE（L）1型二次測風雷達天饋線分系統典型故障分析

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保障中心，黑龍江哈爾濱 150030）

GFE（L）1型二次測風雷達天饋線分系統在整個雷達系統中占有重要地位，主要負責將發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。

二次測風雷達；天饋線分系統；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型數字式電子探空儀相配合，利用跟蹤探空氣球來測風。探空氣球上帶有無線電回答器，測量時雷達在地面向它發出“詢問信號”，回答器就對應地發回“回答信號”。根據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，推算出高空的風向、風速。天饋線分系統在整個雷達系統中占有重要地位，主要作用是負責將發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回的射頻脈沖信號送到接收機。由于天饋線分系統故障率相對于其它分系統略高，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主要由4個 Ф0.8 m拋物面天線陣、調相器、和差環、調制環、高頻旋轉關節、環形器、限幅器等組成。水平、垂直波瓣寬度均<6°，其中和差環是完成假單脈沖體制的關鍵。而調制環由程序方波來控制，將由和差環獲取的上、下、左、右誤差信號調制在和信號上，此信號經接收機放大、解調即可得出反映目標偏離電軸的角誤差信號（包括大小和方向），此信號體現在觀測終端顯示器上為4條亮線，只要轉動天線，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了目標，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，在接收機前端設置了一個前置高放，并為保護前置高放而增加了兩外環形器和兩個限幅器，為了阻抗匹配，又增加了一個隔離器（見圖1）。

圖1 天饋線分系統方框圖

雷達發射時，發射機產生的高頻電磁能經環行器、高頻旋轉關節、和差網絡、可調移相器，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，應答器發射的射頻脈沖信號，由4個拋物面天線接收后按相反的路徑，經限幅器后送到接收機。

3 故障原因及解決方法

故障現象：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，則說明問題應該出在左右兩路中的一路。能引起這一故障現象的原因大致有以下幾個方面：

（1）天饋線對應的某根饋源和小組饋線或調相器進水；

（2）開關管套中VK105開關管被擊穿或破損；（3）WT9電纜斷路或短路，影響程序方波傳輸；（4）11-6板某路程序方波產生電路出現故障，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，應向前端繼續檢查，本著由簡到繁、由易到難、由外到內、由可能性大的到可能性小的原則：

（1）先檢查開關管套中開關管VK105是否被擊穿。如果VK105被擊穿，造成開路，則會導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。

解決方法：更換對應的VK105開關管。

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

解決方法：如有進水現象，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象出現，則最終故障原因可能出現在WT9電纜上，檢查WT9電纜是否斷裂，有短路或斷路現象，造成這一路程序方波無法正常傳送至開關管套。

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，出現這一現象有兩種可能性。

（1）11-6板上對應的程序方波產生電路出現故障。程序方波產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，或對損壞的三極管3DK4B和3CK3C進行更換處理。

（2）對應的開關管套短路。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：更換有問題的開關管套或其中的VK105開關管。

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，大專生，工程師.