關于雷神二次雷達方位數據產生單元不定期告警的問題分析

郭怡瑩

摘 要：本文闡述了大和章雷神二次雷達方位數據產生單元不定期告警問題的分析排查過程，從中總結了一些維護經驗及故障排查的思路方法，以求拋磚引玉，為同行的設備維護工作提供一定的經驗借鑒。

關鍵詞：雷神二次雷達;方位產生單元;故障分析

雷神公司的二次雷達由于其性能穩定、維護方便的優點，廣泛使用于民航系統[1]，廣州大和章雷達站目前使用的是型號為CONDOR MK 2D型雷神單脈沖二次監視雷達。大和章二次雷達自2004年開始運行，至今已經運行逾17年，隨著設備的老化，近年來，大和章雷神二次雷達出現了多次雷達方位數據產生單元告警。

1 問題現象

大和章雷神二次雷達方位數據產生單元（Azimuth Data Generator Unit，ADGU）不定期告警具體表現為：

（1）兩塊ADG板上的THIS CH FAULTY告警燈快速閃爍;

（2）本地CMS監控上顯示ADG Channel 1 Failed、ADG Channel 1 Serviceable;ADG Channel 2 Failed、ADG Channel 2 Serviceable交替出現;CMS上Turning gear模塊出現正常、降級、故障三種狀態的來回切換。在此情況下，二次雷達雙通道信號輸出正常，不影響用戶使用雷達信號。

前期，雷達出現該告警，通過申請臨時停機對ADG的電位器進行調整，發現只有ADG1能夠調整至無告警狀態，而ADG2則無法恢復。

2 分析過程

2.1方位數據產生單元工作原理

雷神雷達天線的方位角測量裝置主要是由安裝于天線旋轉鉸鏈處的旋轉變壓器、旋轉變壓放大器（PCRA）及方位參考脈沖產生器（ARPG）和ADGU一起構成。ADGU包含兩個信號處理模塊（以下簡稱ADG模塊），兩個ADG模塊的信號交叉互連，構成主備配置關系。

ADGU的主要作用是：ADGU的作用是解算方位角，將天線的角運動轉換為 65，536 方位計數脈沖（ACP），同時，提供旋轉變壓器10KHz正弦載波信號，作為旋轉變壓器的勵磁信號。ADGU功能的實現，具體是通過接收來自旋轉變壓器定子繞組輸出并經過PCRA放大的正余弦信號，ARPG的方位參考脈沖，解析出天線的方位角位移，并將位移信息轉換為ACP，與方位參考脈沖（ARP）一起，輸出給雷達目標錄取器用于目標定位。

2.2測試過程

通過查閱設備手冊，用示波器觀察ADG板的TP2（SINE）、TP3（COSINE）、TP4（參考信號）。如圖1所示，SINE信號（黃色）在天線轉動時，波形會一直抖動，與駐波相似;參考信號（綠色）為穩定的正弦波，此處示波器以參考信號作為觸發。

通過CMS（Control and monitor system）上發出天線停轉的命令后，隨著天線減速，SINE波形抖動慢慢減弱，最終停在一個位置。當天線停止時，SINE信號幅值可正可負或者接近0，取決于天線停止時的隨機位置。在調相位時，可以在天線開啟的情況，以波節位置作基準進行調相。

接著對ADG板進行測試，通過對板件進行測試，并配合示波器進行觀察，將ADG調整為無告警狀態，完成調相后SINE/COSINE（黃線）和參考信號（綠線）相位如下圖：

當調整相位無法解決告警時，技術人員對旋轉變壓器下行信號的質量進行排查，發現SINE信號干擾很大，對傳輸路徑上各測試點的信號進行檢測，最終將故障點定位在天線基座旋轉變壓器的下行線纜部分，進一步定位SINE信號針腳后，進行了針腳的重接和加固，可以觀察到下行信號的質量有明顯的改善，告警也隨之消失，但因線纜、接頭存在老化的現象，或者儀表本身引入的干擾，仍可觀察到一定的噪聲。

3 問題總結

ADG板若檢測到SINE/COSINE信號與參考信號相位存在偏差，則出現告警。當線纜接觸不良，則會影響旋轉變壓器下行的SINE信號的質量，可能影響相位檢測，因此無論如何調整，都無法消除ADG板告警。

理論上，ADG板完成相位調整后，SINE與參考信號的相位差不會有太大改變，若再有ADG板的突發告警，在有示波器在場的情況下，不應馬上調整電位器阻值，應該用示波器在TP2與TP3測試下行SINE的信號質量是否正常。若信號不正常，則應考慮緊固線纜，但基座房處線纜接頭比較松動，在進行操作前，應充分考慮線纜接頭可能突然脫落導致雷達無信號輸出的風險。

4 結束語

通過對此次問題的排查，對ADG的工作原理進行分析，并提出排查該問題的方法和經驗，文中不妥之處，望批評指正。

參考文獻：

[1]趙留生. 雷神二次雷達維護維修實例[J]. 空中交通管理， 2010（12）：39-40.

[2]顧文輝.航管雷神一二次雷達系統方位調整淺析[J]. 中文科技期刊數據庫（全文版）工程技術， 2017（03）：297-298.