GFE(L)1型二次测风雷达运行故障分析判断及维修维护浅析

GFE(L)1型二次测风雷达运行故障分析判断及维修维护浅析

李双六蒲京

蒲京

红原县气象局，四川红原624400

摘要：本文针对L波段测风雷达会发生的常见故障，提出相对的检修办法，从而减少工作人员的检测时间，提高维修的效率。

关键词：L波段；测风雷达；故障；判断；维修；维护

引言

L波段雷达的体制较新，并且自动的程度也比较高，是我国自主研制出来的新的探空系统。通过假单脉冲二次雷达的工作，实现了角度的自动跟踪、自动测距、数据的自动处理、近距离的抓球，以及近距离的测距。高空中的风向风速、气温、气压以及湿度等气象要素都能够较为准确地测量出来，从而提供给气象部门更为精确的数据资料。

L波段雷达的芯片集成度比较高，集成电路的规模也较大，如果发生故障，检修也会很困难，需要工作人员具有较高的技术，能够根据电路及天线原理的分析，根据在实际的工作过程中所表现出的故障，快速排除，以保证工作的正常进行。本文针对L波段测风雷达会发生的常见故障，提出相对的检修办法，从而减少工作人员的检测时间，提高维修的效率。

1L波段测风雷达常见故障与检修

1.1雷达能接收信号，但信号较弱

发生这种故障时，需对地面接收机的性能进行检查，如果其增益明显地表现偏大，有信号的时候自动增益为70dB，跟踪茅草增益达到了140dB，而正常时候，测风雷达的探空信号接收机增益应维持在30dB范围内，而跟踪茅草的增益应该在约100dB。信号明显减弱很多，因此可以判断问题出在雷达高放或者接收机的前端。排除的方法有：①将限幅器更换掉。由于测风雷达有三个限幅器，其中两个在和差箱内，另一个在天线座。而不能够确定哪一个出现问题的时候，可用确定功能完好的限幅器逐一进行替换，如果哪一个在更换过后增益达到正常值，即更换此处。②如果将三处限幅器逐一替换后，增益仍表现出较大的情况，此时需要将前置高放或者高频的组件进行更换，从而使增益回到正常数值。

1.2没噪声信号或信号幅度偏低

噪声信号是经由高频组件而产生的，因此，要先对高频组件至中频通道盒之间的连接电缆和插头进行检查，看其是否存在松动、或者接触不良的情况，插头内的地线是否接触到芯线。其次，如果有备用的配件可通过更换的方法来确定是否解除故障，依次更换中频通道盒、高频组件，直到找到故障部位。最后，出现开大小发射机压噪声信号的情况，多是由于11-3号板的主抑触发脉冲没能够发送出，需立即更换11-3板，一般都能解决问题。

1.3雷达和计算机间通信异常

如果在计算机端无法接收到探空仪发送来的信号，无法通过计算机对测风雷达进行操控。这种原因通常是计算机或者雷达出现了死机的情况，重新将雷达和计算机启动即可。如果需更换计算机主机，要对RS232接口进行检查。

1.4示波器上测角四条亮线两两不齐

此故障容易受到工作人员的忽视，因无论是雷达测角、测距，还是接收探空的信号都是正常的，并且也可以观测到球炸。然而雷达在测角的状态时，显示器上、下与左、右天线两组亮线的顶部并不是在一个平面之上。此时需要对两个方面进行排查：①天控单元本身产生的程序方波有问题，因此更换掉天控板。②如果仍然没有解决问题，程序方波也已送入和差箱，但和差箱内开关管套出现问题。此时，可通过万用表测量程序方波上、下、左、右正向对地电阻，正常情况下的这几个电阻值是相同的，如果发现有不同路的电阻，那么就证明此路开关管套出现问题，拆下后并更换功能好的二极管。还有比较简单的方法判断哪套管路出现问题，即若方位两根亮线比仰解亮线长，那么方位的左右开关套就有问题。反之亦然。

1.5探空信号后期飞点多

如果测风雷达各方面所表现出的数据都是正常的，但是在探测的后期一般是40分钟后，探空信号出现非常多的乱码，而测风信号很好，这时候可以排除是雷达接收系统的故障，判断译码部分有问题。对探空通道单元11-1号板上的集成协LM393上的第5脚电压进行测量，如果高于-6.5V，飞点就会特别多，因此将旁边电位器调整到-6.5—-6.6V，即可解决故障。

1.6雷达高度与探空仪所测高度差值变大

这个故障如果不留心，很可能就会遗漏，从而造成资料上较大的误差。在业务处理的软件中，通过比较几次雷达与探空仪的高差曲线差值，如果偶尔一次出现偏差大，应该是由于探空仪气压的感应元件变性造成的。如果差值和此前探测时相比一直较大，可能是因为雷达的光电轴产生变化，从而造成仰角误差，导致雷达所测的高度出现偏差。对于光电轴，需定期进行检查，从而避免这种情况出现。

2L波段测风雷达的检修原则

当L波段测风雷达发生故障时，需逐步分析、检查雷达的各个系统部分，从而来确定故障的部位和发生故障的原因，再进行故障的排查。由于测风雷达的工作性质，需要尽快地排查故障进行维修，因此在检修时需遵循以下的原则：

①从大部位到小部位排查。在对测风雷达的故障进行排查时，需根据雷达的组成原理，从大元件到小元件逐步进行排查，这样能够快带地确定故障的位置所在。

②从外到内排查。确定测风雷达的故障，需要先对裸露在外面的部分进行检查，确定无问题后，再对内部的元器件进行检查排除。

③发生故障可能性由大到小。对测风雷达进行检修时，针对其表现出来的故障，应先考虑可能性较大的问题，然后逐级进行排除。

3L波段测风雷达天线装置的维护

L波段测风雷达的天线装置由天线阵、天线座、和差箱、俯仰减速箱、近程发射机以及摄像装置等组成。如果要使天线雷达能够正常发挥其性能，并延长其使用的期限，需定期对雷达天线装置进行维护。主要从以下几方面进行。

3.1防尘和电气接头

雷达天线长期安装在室外，遭受风吹日晒，因此天线装置的外表可能会蒙上比较大的灰尘，因此需要及时定期地进行清洁，尤其是天线抛物面上的灰尘，天线抛物面承载着发射和接收信号的功能，尘埃太多会对信号的传输产生影响。要定期对电缆和天线装置内的各个插元件进行检查，发现有被氧化的插头，需用无水酒精擦洗，使其能够良好地接触。雷达低频旋转关节处的汇流环很容易产生碳垢，造成接触上的不良，会使信号上下中转变得不正常，因此需及时清理灰尘。

3.2防潮

L波段雷达天线座上设计有耳机对话孔，遇到雨季或者天气较为潮湿时，经常插拔耳机，会把潮气带到天线座里，从而氧化、腐蚀各接插元件，造成接触的不良。和差箱/近程发射机箱在密封上不够完善，潮气也可能会入侵。因此，要做好这些方面的防潮工作，配备干燥剂，并定期更换，保证元器件能够在干燥的环境内工作。

3.3防腐和机件润滑

天线装置外表的防锈漆很容易受自然界影响而受损，从而造成元器件的腐蚀及氧化，对于雷达性能的发挥和寿命都会造成严重影响。因此，需定期进行补漆。另外，要对天线座各有关的部分进行加油，换油，以保证天线转动系统的灵活性，使测风雷达能免在最佳的状态下发挥工作性能，减少故障发生。

参考文献

[1]中国气象局监测网络司.L波段(1型)高空气象探测系统业务操作手册[M].北京:气象出版社,2005

[2]文翔,刘洁,张红军.L波段探空雷达的常见故障分析及解决方法[J].南方农机,2018,49(21).

[3]黄雨婷.L波段气象探空雷达常见故障分析及排除[J].农村经济与科技,2018,29(16).

[4]张云飞,孙克敏,许东哲,陈杨.L波段雷达常见故障及排除方法[J].吉林农业,2017(21).

期刊：科技新时代

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