L波段探空雷達的維修維護技巧

張玉祥

摘 要 結合L波段探空雷達工作原理，對L波段探空雷達常見的幾個方面故障維修進行簡述，并提出日常維護措施，對確保L波段雷達正常工作有重要作用。

關鍵詞 L波段探空雷達;維修維護;發射機

中圖分類號：TN959.4 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）27--02

探空是各個氣象部門的氣象觀測任務之一，L波段探空雷達是實現高空探測的主要設備，探空設備質量好壞將直接影響到探測資料的準確性和完整性。因此，要掌握L波段探空原理，確保探空設施的正常使用，保障探空業務正常運行。北塔山位于新疆維吾爾自治區東北部與蒙古西南部的界山，奇臺縣東北部，一般海拔2 000 m以上，系獨立剝蝕山地，地勢呈西北-東南走向，周邊大部為平坦沙漠地。山區內溝谷縱橫，坡度陡峭，地形復雜，山區年平均氣溫2.5 ℃。奇臺縣屬中溫帶大陸性半荒漠干旱性氣候，年平均相對濕度60%，平時盛行南風，災害性天氣多西北風[1]。奇臺縣北塔山氣象站建于1957年10月1日在新疆昌吉、北塔山烏龍布拉克，負責每天對北塔山氣象站的高空風向、風速、氣壓、溫度及濕度的變化進行探測、收集、整理。奇臺縣北塔山氣象站自建立以來，不斷改進升級，現已按國家一級氣象觀測站要求，完善了自動站采集、自動遙測及信息網絡升級改造工作，極大地提高了天氣預報準確率。本文主要對L波段探空雷達的維修維護進行討論，可進一步確保雷達正常運行，對保障奇臺縣區經濟建設、農牧業發展、民航空安全等發揮重要作用[2]。

1 L波段探空雷達工作原理

L波段雷達是我國新型高空氣象探測雷達，每天探測不超過4次，每次探測時間1 h左右，將L波段雷達狀態信息和探測資料，以文件方式，自動上傳到省中心服務器，必要時可以從雷達站進行直接調取，中心的監測和接收系統自動把雷達狀態信息和探測資料文件，分類寫入數據庫系統中。探測具有高精確和自動化特性，且體積小易安裝。主要負責收集包括區站號、檔案號、儀器號碼、地面瞬間氣溫、地面風向、云狀、能見度、探空終止時間和測風終止高度等內容。L波段探空雷達的探測任務是通過探空氣球攜帶探測儀器完成的，可測算出高空風向、風速和角度數據等，探空儀由多靈敏感應元件組成，感應元可隨著空氣溫、壓、濕的變化而變化，由轉換電路轉變為探空碼，由探空碼對回答器進行控制，再由回答器將將探空碼發回地面，通過雷達接收機接收，從而得到溫、濕、壓等氣象數據。另外要及時對雷達的探測情況、雷達主要運行參數、雷達八塊電路板運行狀態、雷達發射機運行狀態、氣球飛行軌跡、探空站的基本信息和L波段雷達故障統計等項目進行監控，實現對裝備信綜合查詢。可根據顯示顏色來判斷雷達系統是否正常運行。

2 L波段探空雷達故障維修

2.1 小發射機出現自激信號

小發射機在工作過程中出現自激信號，考慮可能是小發射機自身問題或出現前置高放現象造成，可嘗試切斷小發射機的電源，若自激信號消失，恢復正常，則小發射機故障，對小發射機故障部分進行維修即可。如果自激信號依然存在，則判斷為前置高放故障，更換前置高放即可恢復正常工作。

2.2 光軸偏離較遠，四條亮線兩兩不齊

L波段雷達由天線控制，雷達在正常跟蹤下也會出現探空方波幅度出現偏差的情況。若觀測發現光軸偏離較遠，4條亮線亮亮不齊，故障原因可能是天線座與差箱左開關管套上的二極管vK105出現接觸不良或短路，可打開天線座和差箱，將和差箱內的器件重新固定即可;或打開差箱，發現箱內有積水，把水擦干后，用吹風機把箱內期間吹干，重新查看光軸的一致性，即可排除故障。

若是上一次雷達正常工作，下次開機時雷達天線失控，不停自轉，且伴有示波器測角4條亮線顯示方式與距離顯示方式自動切換的現象。對于該類故障，說明雷達驅動機正常，考慮是否天板問題。嘗試更換天板后開機，雷達天線控制正常，亮線模式和測距模式正常;再次更換原來天板，雷達天線受控正常，2種測距模式自動切換。由此判斷，天板未出現故障。然后檢查主控箱插板電源，使用MF47型萬用表測量發現5 V電源偏低，造成終端板不能正常工作，把5 V電源調高并上緊，重新開機后雷達故障排除。

若已經產生程序方波，但未送到和差箱上?？墒褂萌f用表測量程序方波的對地電阻，判斷是否線路問題，正常情況下，它對地正向（黑表筆接地）有電阻，（紅表筆接地）反向應該開路。但測量發現有一路正反向都沒有電阻，則說明線路故障，可對照框圖將線路恢復正常即可。

2.3 放球過程中天線抖動

在放球前后出現跟蹤目標源時天線不斷抖動的現象。對于此種故障問題，我們判斷為方位電機部分故障，導致方位電機與轉動齒輪間隙變大，出現方位轉動搖擺的情況。可把方位機卸下檢查連接固定螺絲部位，發現中間兩顆定位銷釘出現斷裂。拆下方位機固定端，取出斷裂銷釘，描下定位孔孔徑并測量孔長，用車床出銷釘打入定位孔，安裝方位機后恢復正常。一般該故障是由于操作員對雷達快推快放造成的，可嚴格要求規范性操作，避免該類問題再次發生。

2.4 攝像機和防雨罩短路

在調整攝像頭時，上面的焦距、距離、亮度按鈕沒有反應，無法對攝像機進行調整，導致這種問題的原因可能是攝像機和防雨罩發生了短路，把攝像機和防雨罩之間連接螺釘拆下，重新固定攝像頭后，蓋上防雨罩即可恢復正常工作。

3 L波段探空雷達維護

3.1 L波段探空雷達狀態判斷

在無信號輸入的狀態下，雷達正常表現為：軟件操作面板上的增益應該處在自動狀態，顯示值為110 dB，頻率指數在正常狀態下（1675±6 MHz），雷達通訊指示燈紅色亮起，以上這些現象可判斷雷達主要部件正常運行。在有信號輸入的狀態下，雷達正常表現情況：將基測箱和探空儀相接，調節天線和頻率到最佳狀態，使雷達接收到探空儀信號。此時，探空訊號接收區出現動態藍色雷達指示燈，并伴隨在脈沖指示區有脈沖運動的情況下，基本可以判斷雷達接收系統正常。

3.2 探空雷達天線維護

由于探空雷達安裝在室外，系統外表易出現灰塵，為確保接收發射信號達到最佳狀態，應及時清潔。由于天線拋物面有著發射和接收信號的重任，過多的灰塵會影響雷達信號的傳輸，要定期對拋物面進行清潔。另外，要檢查各個電纜內部電氣接頭是否出現氧化，若氧化則使用酒精擦拭，確保他們之間接觸良好。并定期使用無水酒精清潔匯流環及其刷架，長期的使用摩擦，易出現碳垢而造成接觸不良。因此，要及時進行匯流環的清潔工作;同時，要做好天線座、和差箱就發射機等部位的防潮工作?？砂烟娇諆x濕度瓶中的干燥劑集中烘干，并用布袋裝好放置個裝置箱里，定期更換干燥劑，以此種方法即可防潮，確保各箱內旗艦正常工作。

參考文獻

[1]崔炳儉，董衛紅，崔燦，等.淺談L波段氣象探空雷達常見故障的維護維修方法[J].大眾科技，2010（4）.

[2]馬玉英.關于探空L波段雷達維護維修技巧[J].農業與技術，2013（7）.

（責任編輯：趙中正）