張愛萍(甘肅省武威市民勤縣氣象局,甘肅 民勤 733300)
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信號干擾對L波段雷達信號接收的影響及對策
張愛萍
(甘肅省武威市民勤縣氣象局,甘肅民勤733300)
摘要:信號干擾對造成L波段雷達探測系統在探測過程中出現飛點增多、丟球、旁瓣抓球等異常現象,本文通過分析并結合實際工作經驗,提出了信號干擾對L波段雷達信號接收的影響及對策,以供在高空探測工作中參考借鑒。
關鍵詞:L波段雷達,信號干擾,影響,對策
1996年,我國開始研究和發展新的L波段二次測風雷達-電子探空儀系統,2002年,我國第一部L波段高空氣象觀測系統在北京觀象臺正式投入業務使用。隨著新一代高空氣象觀測系統在我國高空氣象觀測臺站全面推廣應用,目前該系統作為中國氣象局大氣監測自動化的一部分,將極大地提高我國高空氣象觀測資料的質量,具有體積小、可靠性高、操作便捷等特點。但在實際探測工作中容易受到外界信號干擾,出現飛點、丟球、旁瓣抓球、信號消失等現象,因此筆者結合實際工作經驗,就信號干擾對L波段雷達信號接收的影響進行分析,并提出相應的對策,以供高空探測工作參考借鑒。
雷達的基本任務是探測目標的距離、方向、速度等狀態參數,主要由天線、發射機、接收機和顯示器等部分組成。發射機產生足夠的電磁能量,經過轉換裝置,經過天線將特定頻率的電磁波輻射至大氣中,主要在某一方向上形成電磁波束,向前傳播,到遇到目標后,電磁波被反射,其中一部分電磁波能量被反射,被天線接收,通過收發轉換裝置,將接收到的信號轉換,在屏幕上顯示。在傳播過程中,電磁波會隨著傳播距離而衰減,同時由于外界具有相似頻率的電磁波也會被雷達接收,因此會導致接收到的有用信號減弱甚至被干擾信號覆蓋,影響雷達的工作效率及正確性。
L波段雷達工作頻率為1669MHz~1681MHz,范圍較寬,因此較容易接收到處在L波段雷達正常工作頻率波段內的其它電磁波,當這些強信號干擾進入接收系統,常會覆蓋主信號,或影響信號正常接收,干擾主信號的接收與處理,使探空飛點增多、斜距跟蹤不上,旁瓣抓球、丟球等異常現象發生。這些現象通常發生在氣球施放初期或低仰角時期,每次持續兩三分鐘,甚至十幾二十分鐘。信號干擾導致記錄失測或重放球,因此正確應對信號干擾,確保正確信號的接收對高空探測工作具有重要意義。
(一)信號干擾導致探空飛點增多
L波段雷達信號探測溫、壓、濕數據,從而得到溫、壓、濕曲線。但出現信號干擾時,往往會導致探空飛點增多,測得的數據與實際偏差較大。此時應將頻率按鈕置于“手動”位置,將雷達頻率進行偏調,即在合理范圍內,通過分析接收到的干擾信號的頻率,將雷達接收頻率適當調高或者降低,以保證工作信號的正常接收,同時刪除飛點,修正溫、壓、濕曲線。
(二)信號干擾導致丟球
當強干擾信號被雷達接收,會淹沒主信號,造成雷達自動跟蹤失敗,導致記錄失測甚至重放球,即信號干擾會造成丟球。此時應立即手工調節頻率至1675MHz,再將“天控”置于手動狀態,搖動雷達天線至丟球前的方位和仰角位置,此時將“天控”置于自動狀態,通常即可將丟球找回,若一次不行,重復上述方式繼續尋找,直至信號正常追蹤為止。找回丟球后,調節頻率使得增益指示最小,同時刪除飛點,并修改溫、壓、濕曲線。
(三)信號干擾導致旁瓣抓球
新一代L波段高空氣象探測雷達的無線電波瓣寬度只有6o,稍有不慎即會產生旁瓣抓球,當有干擾信號時,信號干擾會導致天線旁瓣抓球,造成假定向,旁瓣抓球會導致雷達的探測距離縮短較大,探測的數據與實際值不相符。此時應根據最后一組正確“方位、仰角”數據,搖動天線在附近區域搜索,直
到四條亮線平齊,調整距離按鈕,使凹口回到豎線中間,當紅燈警報不閃,天高和探高一致,信號變得更清晰,表明雷達已經正確跟蹤探空儀,最后將“天控”置于自動狀態。同時當出現旁瓣抓球時也可點擊“天線扇掃控制”按鈕,使雷達自動調整天線恢復到主瓣跟蹤狀態。
隨著科技的不斷發展,不同頻段的信號越來越多,信號對L波段雷達的正常工作影響也越來越大,導致探測系統工作時出現飛點增多、丟球、旁瓣抓球等異常現象。探空工作人員應在平時的工作中多觀察、學習,分析不同異常現象下如何處理,及時采取措施,確保高空探測工作順利、準確的進行。
參考文獻:
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(編輯:劉國華)
中圖分類號:S163+.5
文獻標識碼:A
文章編號:1673-9019(2016)06-0032-01
收稿日期:2016-03-07
作者簡介:張愛萍(1967-),女,甘肅民勤人,工程師,主要從事綜合氣象觀測及研究工作。