716A―43气象雷达常见故障分析 .docx

716A43气象雷达常见故障分析 716A43气象雷达常见故障分析 摘 要：本文介绍了716A-43雷达接收机组成及各局部的工作原理，分析了故障现象及原因，介绍了各故障的检修方法。本文对处理雷达接收机故障有一定的借鉴意义。 关键词：气象雷达；接收机；故障排除 中图分类号：V243 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 12-0000-01 气象雷达作为监视雷雨天气的重要工具之一，越来越受到重视。716A-43雷达属于C波段两坐标一次脉冲雷达，是一种非相干常规数字化天气雷达。716A-43雷达主要用于探测机场周围的雷雨、暴雨、大范围降水等气象目标；也可以用于对冰雹、台风等强对流灾害性天气实施监测。它可以探测500km范围内的气象目标，定量测量250km范围内气象目标的降水强度，强度的空间分布，以及测定、反演出降水云场和气象研究等提供实时的空中气象情报，它是气象等短时预报的有力工具。现在所使用的716A-43雷达接收机发生的故障虽然没有发射机故障的频率高，但是这也往往导致维护人员对接收机的故障排除经验缺乏，致使在实际的操作过程中难于查明原因。因此，本文首先将716雷达的接收机系统进行了比拟详细的分析，在此根底上，找出了各种可能的故障与接收机各组件之间的关系。以便于为以后接收机的故障维修提供参考。 一、716A-43雷达接收系统组成及工作原理 接收系统是天气雷达的重要组成局部。雷达接收系统的功能，在有用回波和无用干扰之间获取最大鉴别率的方式对接收到的回波进行滤波，是将天线接收下来经馈线系统送来的高频回波脉冲信号，进行准确的频率变换和有效的幅度放大。经对数放大器检波后，将对数视频信号送给信号处理。716A-43雷达接收系统由场放、5.5G镜像抑制滤波器、混放、介质振荡器、二本振、控制电路、中放、对放、自动频率微调系统九个模块组成。其接收机具有低噪声、大动态、模块化特点. 限幅低噪声放大器。限幅低噪声放大器由限幅器和场效应低噪声放大器组合而成。限幅器的作用为保护低噪声场放电路，免受非同步强干扰信号的损坏，限制磁控管振荡期间通过环流器过来的剩余漏功率。低噪声场效应管高频放大器作为接收系统的前置放大器，对微弱信号进行放大减少内部噪声的影响以提高接收机的灵敏度。 镜像抑制滤波器。5.5GHz的镜像抑制滤波器，用以完成抑制镜像频率和频率预选的功能，对通带以外的干扰和噪声起到适当的抑制作用，提高接收机的灵敏度。 信号混频电路。回波信号和主波样本信号在混放模块内首先与一本振信号混频得到44020MHz的一中频差频信号，经过放大器后再和二本频信号混频，得到频率为30Mhz的二中频信号，滤波放大后送到中频模块。 1.中频放大电路。将从混频电路出来的中频信号预先进行放大，由功分器功分二路，一路至对数放大模块，另一路经电阻网络衰减至AFC，为AFC模块提供跟踪的中频主波样本信号。 2.对数中频放大电路。它是一种性能优良的抗过载电路，能有效的抑制杂波干扰，发现微弱的信号，定量测量回波信号。为实现大动态的对数放大，采用大动态对数放大器集成电路。从中频放大模块来的中频信号经过放大器放大后，进入大动态对数放大器集成电路，实现了40Mv/dB的动态。 3.自动频率微调电路。AFC电路包括限幅功分电路、鉴频器、取样电路、计数电路、比拟器、码控电压形成电路、选通脉冲产生电路、放电脉冲产生电路、停搜方波产生电路组成。AFC电路输入两种信号：来自信号处理系统的基准触发脉冲和二中放的二中频信号。它输出AFC控制电压包括精控电压和码控电压，送到二本振，调谐二本振VCO的振荡频率，使二中频保持30MHz。但是当AFC的频率与发射机的频率发生偏移时，会导致回波的严重不稳定性，在雷达回波上表现为强烈的干扰，雷达回波图像断断续续。 二、716A-43雷达接收系统故障与检修方法 根据716A-43气象雷达接收机的组成及工作原理可知，其接收机将会出现下述可能的故障现象、原因及检修方法。 噪声电平正常，发射系统加高压后主波正常，无回波。说明发射机正常，接收机通道不工作，应该检查回波电缆是否有松动。 回波较弱时，应对接收机的灵敏度进行测试，查看接收机灵敏度是否降低。假设在对数中放输出处可以观测到回波信号，说明本振、混频以及中放、对放局部工作正常，而故障出现在场放、镜像抑制滤波器和带通滤波器。当场放出现故障时，不能够对回波信号进行放大，不能抑制接收机内部噪声，降低了接收机的灵敏度。当镜像抑制滤波器出现故障时，使得中心频率偏离了雷达工作频率时，也会导致接收机灵敏度降低。 主波跟踪不稳，但是噪声电平正常。发生此故障的可能原因有两点：一是自动频率微调电路的取样脉冲错位，二是比拟电平不适宜。 对于第一个原因的故障检修方法为调整取样脉冲，使之对准误差信号中部。因为鉴频器输出的视频脉冲误差电压的波形不是前后沿陡峭的标准矩形，而是前后沿较为平缓的钟形视频脉冲，对于这种形态的误差信号实际取样时，必须着眼于信号中部。 对于第二个原因的故障检修方法为将电平调整到适宜值。 噪声电平降低，30MHz中频电缆有无对噪声值无影响，说明一本振出现故障，应该检修一本振是否正常工作。 噪声电平降低，也可能说明是场放的故障，应该更换新的场放。 雷达回波断断续续，根据上面AFC的作用，得出可能是AFC出现故障或者是连接出出现稍微的松动，需要对AFC进行检查或者更换。 三、结束语 雷达接收系统是雷达的重要组成局部，需要熟练掌握其电路结构及工作原理为维修和维护接收机带来许多方便。本文总结了接收机故障现象原因，揭示了716A-43雷达接收系统的检修要点，为以后解决接收机故障提供了快速处理方法。 参考文献： 【1】安徽四创电子股份.716A-43雷达技术说明书Z，2002：15-28，30-50. 作者介绍陈海蓉，山东青岛人，毕业于山东理工大学。