雷達故障檢測與分析

摘 要:本文對航海雷達在使用過程中基本上可能會出現(xiàn)的故障逐步進行分析，并提出可能會發(fā)生故障的地方，以便于使用者和維修人員參考。

關鍵詞:雷達故障分析

中圖分類號:TN95文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(c)-0054-02

雷達作為航海人員的眼睛，它的主要作用是探測前方情況，一旦它發(fā)生任何故障，駕駛人員就會象盲人一樣迷失方向，甚至還會導致船舶碰撞事故的發(fā)生。航海雷達的故障根據表現(xiàn)形式可分為顯性和隱性，顯性的故障是指能夠根據肉眼或聽覺就能直接判斷的，比如無視頻輸出、指示燈熄滅等，隱性的故障一般情況下憑視覺或聽覺器官無法察覺的故障，比如接收性能下降、發(fā)射機性能下降等。雷達故障存在多樣性，所以應根據不同故障的表現(xiàn)形式采取不同的方法去探測并維修。

1雷達隱性故障檢測和分析

對雷達的隱性故障的檢測的最好的方法就是利用本雷達發(fā)射信號通過某些裝置讓自身接收，然后再對該信號進行放大處理，最后在顯示屏幕上顯示出對應的圖象，根據圖形的尺寸變化進行比較，就可以判斷雷達性能的變化。現(xiàn)采用總性能監(jiān)視器來檢測整個輻射系統(tǒng)和接收機系統(tǒng)的性能。該監(jiān)視器進行監(jiān)視性能時，在雷達周圍盡量沒有物標出現(xiàn)的情況下，效果會比較好。

輻射接收總性能監(jiān)視器:

(1)總性能監(jiān)視器的結構組成如圖1，該監(jiān)視器由喇叭天線和回波組成，安裝于天線底座上。角狀喇叭天線輻射口面對雷達天線方向，其下端與回波箱相連。回波箱是一個空腔諧振器，其固有諧振頻率可由調諧裝置調諧到發(fā)射信號頻率上。但平時有一螺桿插入諧振腔內，使它處于失諧狀態(tài)。當使用該監(jiān)視器時，設計由繼電器控制拉出螺桿，使鋁制諧振腔處于諧振狀態(tài)。

(2)監(jiān)視對象:接通監(jiān)視器開關后，雷達天線轉到喇叭天線輻射口方向時，有一小部分輻射能量進入諧振腔并激起諧振，震蕩頻率與發(fā)射頻率相同，持續(xù)時間約為10us(大于發(fā)射脈沖寬度10～100倍)。該震蕩能量又從喇叭口輻射，并讓雷達天線接收，接收機將信號進行放大處理又送到顯示器顯示。送給顯示器顯示的視頻信號幅度與發(fā)射機的發(fā)射功率，傳輸損耗和接收機靈敏度都有關，這種監(jiān)視器的監(jiān)視對象包括:發(fā)射機、接收機、天線接收部分以及傳輸部分。

(3)圖像及判斷方法:該監(jiān)視器的圖像如圖2所示，在測量范圍為24nmile或48n mile，若第6圈無弧線，則總性能下降-5dB；若第5、6圈均無弧線，則總性能下降-10dB；若第2圈圓弧的同心角等于初始安裝調試后所記下的原始同心角值，則性能下降的主要原因是接收機引起的，若小于原始同心角值，那么性能下降的主要原因是由發(fā)射機產生。這樣就能方便地測定具體是雷達發(fā)射部分還是接收部分性能處于異常情況。

2雷達顯性故障檢測和分析

雷達整機工作發(fā)生故障，在檢查原因時，并不能想當然地進行判斷，而應該按照故障的表現(xiàn)形式，按照循序漸進的步驟進行檢測，直到查明原因，才能進行維修。

2.1 電源部分

(1)面板電源部分:將“雷達電源”開關撥到“預備”位置，順時針方向增大“照明”按鈕，面板照明燈應該亮。如果不亮，應檢查顯示器保險絲，或中頻輸出總保險絲。如果保險絲均好，就應該查中頻電源的輸出。

(2)在3min的預備過程后，“預備燈”應亮。如果不亮時按下“緊急發(fā)射”按鈕，若燈亮了，那么就是3min預備延時電路發(fā)生故障。若燈還是不亮，那么就要進一步檢查中頻電源。

(3)中頻電源設備:如果是中頻逆變器，則雷達電源開關置預備時，應有和諧的中頻電源頻率的聲音。如果用萬用表測量輸出，應有正常的輸出電壓。中頻變流機組應該轉動，轉動方向應該與電機端頭所標方向一致，聲音應柔和，無雜聲，也應有正常的輸出電壓。

2.2 顯示部分

(1)將“雷達開關”置于“工作”狀態(tài)，順時針增大“掃描亮度”鈕，一般到4～5位置，屏上應能見到掃描線順時針勻速旋轉。假如將“亮度”鈕旋到4～5位置，屏上有中心亮點出現(xiàn)，而無掃描線，說明CRT及CRT有關電路是好的，可能是掃描電路有問題。這時就應該檢查鋸齒電路產生器的電源保險絲。

(2)如果將“亮度”按鈕轉到底，屏上才有亮點，說明CRT及CRT電路是好的，問題就應該出在觸發(fā)脈沖或方波產生器，如果將“亮度”按鈕轉到底，屏上什么也沒有，則CRT各供電電路或CRT本身有問題。

(3)屏上有掃描線但不轉，應看天線轉動狀況。如果天線不轉，應先查看天線保險絲、天線啟動繼電器狀況及供電電源。若有供電電源，則應檢查天線驅動電機是否發(fā)身故障。

2.3 天線與掃描部分

(1)若天線轉動，但掃描線不轉，則應查方位掃描系統(tǒng)。若天線轉動方向正確，而掃描線卻反轉，則同步機三相信號線其中二相電極性接反。

(2)掃描線正常，但無船首線。這種情況應該增大固定距標圈亮度和電子方位線亮度，如果這種情況下只有固定距標圈和電子方位線卻沒有船首線，則說明船首線電路有問題。若各種標志均不出現(xiàn)，則可能是視頻混合放大器及相關信號通路有問題。

(3)增大固定距標圈亮度按鈕，屏上應該出現(xiàn)等間隔距離圈，如果間隔不相等，說明掃描線性不好，若距離圈太多，說明掃描速率太慢，若距離太少，但間隔大，掃描線看不到頭，說明掃描速度太快。如果在屏上可見到掃描線末端，此時，數(shù)固定距離圈的圈數(shù)，如多于6.5圈，說明方波寬度太寬；若少于6圈，說明方波寬度太窄，應該調整方波寬度系數(shù)。

2.4 放大器與磁控管部分

(1)順時針增大增益，屏上應有噪聲斑點出現(xiàn)，調節(jié)“調諧”鈕，屏上應有回波出現(xiàn)。如果屏上無噪聲斑點(但有船首線等)，嘗試順時針調“增益”按鈕到底時，屏上才有些噪聲斑點，說明主中放及以后通路是好的，可能前置中放及變頻器有問題；假如調到底屏上也無噪聲斑點，則可能是主中放或以后的通路有問題。

(2)若屏上有噪聲斑點，晶體電流正常，但無回波，則可查磁控管電流。在雷達未通電時檢查內部磁控管，用萬用表測燈絲電阻，阻值應為幾個歐姆，再用兆歐表測陽-陰極間絕緣電阻，阻值應大于200兆歐。在磁控管通電時先關掉高壓，拆下收發(fā)機口的波導接頭，然后將氖燈放在收發(fā)機波導出口處，再開高壓，這時氖燈一般在離波導口10～15cm就發(fā)亮，若不發(fā)亮，說明是磁控管不工作了。

(3)若磁控管電流正常，且在收發(fā)機波導口，用氖燈查很亮，但屏上回波仍很弱，甚至無回波則應上天線檢查，檢查方法與檢查磁控管的方法類似。首先關掉高壓，在天線入口處斷開波導，然后開高壓，用氖燈在波導出口出檢查。若發(fā)亮，說明有電磁波到達，也就是磁控管傳出的信號經過波導整個路徑都是正常的，僅是天線存在問題。若此處氖燈不亮，但是在發(fā)射機出口處氖燈正常發(fā)亮，那么可能是傳輸?shù)牟▽в袉栴}，有可能波導某部分有堵塞(如積水)。

3結語

以上是多名船舶駕駛人員在長期航行過程中所見到多種故障的判斷總結，希望通過這些故障分析，讀者能夠掌握判斷故障發(fā)生處的方法，并適當?shù)嘏懦瑫r也要求船舶管理部門做好本職工作同時，對故障分析的思路能起到拋磚引玉的作用。為了保障雷達設備的最大無故障使用時間，在使用該設備時應該嚴格遵守設備的維護保養(yǎng)規(guī)定。具體地說就是，若要求最大限度能夠保證雷達設備安全無故障的使用時間，就是完全依賴對該設備的維護和保養(yǎng)程度。

參考文獻

[1]史伯濤編著.船用雷達設備.大連海運學院出版社.

[2]王世遠編著.航海雷達與ARPA.大連海事大學出版社.