GFE（L）1型二次测风雷达天馈线分系统典型故障分析

刘滨成，周宝才，连萍

（1.黑龙江省气象台，黑龙江哈尔滨 150030; 2.黑龙江省大气探测技术保障中心，黑龙江哈尔滨 150030）

GFE（L）1型二次测风雷达天馈线分系统典型故障分析

刘滨成1，周宝才2，连萍2

（1.黑龙江省气象台，黑龙江哈尔滨 150030; 2.黑龙江省大气探测技术保障中心，黑龙江哈尔滨 150030）

GFE（L）1型二次测风雷达天馈线分系统在整个雷达系统中占有重要地位，主要负责将发射机送来的射频电磁能集中成束地向空中定向辐射，并将接收到的回答器发回的射频脉冲信号送到接收机。本文对此部分的典型故障进行分析整理，供大家参考。

二次测风雷达；天馈线分系统；四条亮线；分析与解决

1 引言

GFE（L）1型雷达主要用于高空大气综合性的探测，它与GTS1型数字式电子探空仪相配合，利用跟踪探空气球来测风。探空气球上带有无线电回答器，测量时雷达在地面向它发出“询问信号”，回答器就对应地发回“回答信号”。根据每一对询问与回答信号之间的时间之隔和回答信号的来向，就可以测定每一瞬间探空气球在空间的位置，推算出高空的风向、风速。天馈线分系统在整个雷达系统中占有重要地位，主要作用是负责将发射机送来的射频电磁能集中成束地向空中定向辐射，并将接收到的回答器发回的射频脉冲信号送到接收机。由于天馈线分系统故障率相对于其它分系统略高，对此部分的典型故障进行分析整理具有十分重要的意义。

2 GFE（L）1型雷达的基本原理

GFE（L）1型雷达的天馈线分系统主要由4个 Ф0.8 m抛物面天线阵、调相器、和差环、调制环、高频旋转关节、环形器、限幅器等组成。水平、垂直波瓣宽度均<6°，其中和差环是完成假单脉冲体制的关键。而调制环由程序方波来控制，将由和差环获取的上、下、左、右误差信号调制在和信号上，此信号经接收机放大、解调即可得出反映目标偏离电轴的角误差信号（包括大小和方向），此信号体现在观测终端显示器上为4条亮线，只要转动天线，使显示器上的4条亮线始终两两对齐（上和下、左和右分别对齐）就表示雷达天线对准了目标，雷达就是利用这个原理来测定方位角和仰角的。

为了保证雷达威力，在接收机前端设置了一个前置高放，并为保护前置高放而增加了两外环形器和两个限幅器，为了阻抗匹配，又增加了一个隔离器（见图1）。

图1 天馈线分系统方框图

雷达发射时，发射机产生的高频电磁能经环行器、高频旋转关节、和差网络、可调移相器，最后送到上、下、左、右4个抛物面天线上，集中成束地向空间定向幅射。

雷达接收时，应答器发射的射频脉冲信号，由4个抛物面天线接收后按相反的路径，经限幅器后送到接收机。

3 故障原因及解决方法

故障现象：4条亮线两两不齐

3.1 原因分析

首先，需要明确的是：4条亮线两两不齐，出问题的肯定是那两路显示高出的亮线。假如4条亮线中，上和下齐，左和右齐，但上和下2条亮线的幅度比左和右亮线的幅度低，则说明问题应该出在左右两路中的一路。能引起这一故障现象的原因大致有以下几个方面：

（1）天馈线对应的某根馈源和小组馈线或调相器进水；

（2）开关管套中VK105开关管被击穿或破损；（3）WT9电缆断路或短路，影响程序方波传输；（4）11-6板某路程序方波产生电路出现故障，无程序方波输出。

3.2 检查与解决方法

可用示波器对11-6板上的4路程序方波进行检测，示波器设置幅度档为5 V，扫描档为5ms，探头×1档，测量11-6板6XP1插头中的3、4、5、6脚，此4路输出分别对应上、下、左、右四路程序方波。

如果在示波器看到有脉冲波形，说明这一路程序方波输出正常，应向前端继续检查，本着由简到繁、由易到难、由外到内、由可能性大的到可能性小的原则：

（1）先检查开关管套中开关管VK105是否被击穿。如果VK105被击穿，造成开路，则会导致波束无法正常偏扫，直接后果是电轴大范围偏移，造成测角不准。

解决方法：更换对应的VK105开关管。

（2）如果VK105完好，则需要进一步检查这一路对应的馈源或小组馈线是否有进水或短路现象。

解决方法：如有进水现象，需要对其进行烘干并做好防水处理。

（3）如馈源或小组馈线无进水或短路现象出现，则最终故障原因可能出现在WT9电缆上，检查WT9电缆是否断裂，有短路或断路现象，造成这一路程序方波无法正常传送至开关管套。

解决方法：更换断裂的WT9电缆。

如果示波器上显示为一条直线，说明这一路程序方波没有输出，出现这一现象有两种可能性。

（1）11-6板上对应的程序方波产生电路出现故障。程序方波产生电路故障主要出在其放大部分，一般来说三极管3DK4B和3CK3C坏的可能性较大，用万用表可测出。

解决方法：使用备份11-6板进行更换，或对损坏的三极管3DK4B和3CK3C进行更换处理。

（2）对应的开关管套短路。主要是管套中绝缘云母片破裂，绝缘效果受到影响，将程序方波吃掉。

解决方法：更换有问题的开关管套或其中的VK105开关管。

P412.25

A

1002－252X（2010）02－0035－02

2010－3－6

刘滨成（1953-），男，黑龙江省哈尔滨市人，北京人函大学，大专生，工程师.