浅析Alenia SIR—M二次雷达设备低功率告警原因

董为

摘 要：Alenia SIR-M单脉冲二次雷达是中国民航早期引进的监视系统，随着运行时间的增长，由于设备老化所引起的各种故障告警日渐增多，而其中又以雷达发射功率低等问题较为常见。本文根据此设备的发射信号流程，对有可能造成低功率告警的环节和原因进行了总结，并结合具体的案例，介绍了Alenia SIR-M设备低功率告警的分析和处理方法。

关键词：Alenia SIR-M 单脉冲二次雷达 低功率告警 故障分析和处理

中图分类号：TN952 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0010-02

1 常见低功率告警故障现象

Alenia SIR-M二次雷达低功率告警时，根据具体情况，一般会有+41XX、+43XX、+44XX等单个或多个告警代码产生。同时，2 KWp发射机组件中的告警灯或驱动及测试信号产生组件（DTG）中DS2告警灯会亮。在CDS-80监视器上观察，会出现远距离目标无法探测或无目标显示等现象。

2 告警代码指示含义及告警产生机理

+41XX表示DTG射频电平告警，从2 KWp发射机组件出来的1.2 us展宽脉冲进入DTG组件，在DTG内部与Ω接收机组件送来的1030 MHz载波进行调制，调制后的1.2 us射频脉冲经DTG内部耦合器1耦合并检波后送入DTG组件的控制电路，与控制电路的内部门限进行比较，检测射频电平是否低于正常值，若低于正常值，则射频电平告警灯DS2亮，且面板显示告警代码41。

+43XX、+44XX表示低功率告警。在每次扫描的过程中，监视器都会对P1、P3的入射功率和反射功率，还有对P2的入射功率和反射功率进行采样。他们分别有两个门限TH1和TH2。门限TH1设置为标称输出功率的-12 dB，门限TH2设置为标称输出功率的-3 dB。发射时，若发射功率低于标称输出功率12 dB或3 dB，将在面板上显示告警代码43或44。值得注意的是，只有在通道全功率发射时，VERA计算机才对输出功率进行监视，因此低功率告警只可能在全功率发射的扇区出现。

3 发射信号流程

来自控制录取器MIS-1板，脉宽为 0.8 us的P1、P2、P3视频脉冲送入2KWp发射机组件，经发射机内部延迟线延迟叠加后，展宽为1.2 us的视频脉冲并送往DTG组件。DTG组件利用展宽后的P1、P2、P3视频脉冲去调制来自Ω接收机组件（Ω RECEIVER）的1030MHz射频载波。调制后脉宽为1.2 us的P1、P2、P3射频脉冲返送给2 KWp发射机组件，再次调制成为0.8 us的射频脉冲。 0.8 us射频脉冲经功分器分成4路进行功率放大，每路功放是否工作均受来自控制录取器DEC板的控制信号控制，以实现不同大小的功率合成输出。发射机最终输出的P1、P2、P3射频信号送至射频开关组件，射频开关组件受来自控制录取器的DSLS板SLS GATE信号的控制，将射频信号分为P1、P3及P2两路，分别送至∑通道及Ω通道的环形器，并经过环形器送至耦合器。耦合器取样正、反向功率以检测发射功率及测量电压驻波比。P1、P2、P3射频脉冲经耦合器后再送入切换组件（CHANGEOVER ASSY）进行选择切换，主用通道连接天线，备用通道连接假负载作为热备份。

4 低功率故障产生环节及原因总结

根据上述发射信号流程进行分析，可总结出导致射频功率低或无射频输出的原因主要发生在以下几个环节：控制录取器MIS-1板过来的P1P2P3脉冲没有正常送给发射机。经发射机延迟线展宽后的1.2 us调制脉冲没有正常送给DTG组件。在DTG组件中与1030 MHz载波调制后形成的1.2 us射频脉冲没有正常回送给2 KWp发射机。Ω接收机组件产生的1030 MHz载波没有正常送给DTG组件进行调制，导致无法产生1.2 us的射频脉冲。2 KWp发射机对1.2 us射频脉冲进行再调制后的0.8 us射频脉冲没有正常送给4路功放。发射机中4路功放某一路或多路有问题导致最终合成的射频功率低。从DEC板过来的P1、P2、P3驱动控制信号没有正常送给发射机以控制四路功放的正常工作。4路功放合成后的射频脉冲输出到射频开关后，由于射频开关故障或控制信号问题使P1、P3和P2射频脉冲没有正常送到各自通道的环形器。射频信号经环形器送至耦合器后，由于耦合器故障，耦合给控制录取器进行功率检测的取样信号功率过低或无功率。由于控制录取器的TH1，TH2门限值设置有问题导致低功率告警。由于MIS-1板故障导致的功率监视有问题或告警管理功能失效。

根据上面的原则，在排除故障时可以一步步对各环节的输入输出信号进行测量比较。加上以往的维护经验，可知4路功放同时故障的可能性很小，耦合器、环形器等射频组件都是不易损坏的无源器件，所以故障检查重点主要集中在前面几个环节。

5 典型故障案例分析

5.1 Alenia SIR-M 2KWp发射机组件故障告警的排除过程

故障现象：面板显示+4302、+4402告警码，CDS-80上无目标显示。

故障分析与排除过程：造成无功率的原因主要有两个：无P1、P2、P3调制脉冲及无1030 MHz载波。因DTG组件无告警指示，重点怀疑2 kW发射机故障。从Σ通道耦合器的J3口用示波器检测无P1、P3脉冲，证明的确无P1、P2、P3射频脉冲上天线。测量控制录取器和2KWp发射机连接的J10-A5等，有P1、P2、P3脉冲。排除MIS-1板、DEC板无P1、P2、P3送出及DEC组件的怀疑。测量DTG组件J2口有1.2 us的射频脉冲输出给发射机并检查该电缆没有问题。更换2 kWp发射机组件，故障排除。

5.2 DTG组件故障告警排除过程

故障现象：雷达CHA面板总告警灯亮，告警代码显示+410X，+430X，机柜内DTG组件射频电平告警灯DS2亮，CDS-80无目标显示。

故障分析与排除过程：用示波器测量从2 KWp发射机J5出来送往DTG组件J5的1.2 us展宽脉冲。信号正常，脉宽1.1 us左右，幅值4.5V左右。测量从DTG组件J2出来回送2 KWp发射机J3的1.2 us射频脉冲，加检波器检波后示波器上无波形输出。可大致判断信号在DTG内部调制时有问题。为了确认Ω接收机J3口是否正常送出1030 MHz载波给DTG的J1，将Ω接收机J3输出经检波器后连接到示波器，在示波器上检测到有直流电压，说明1030 MHz信号是有的，基本上将故障锁定在DTG组件上。将DTG备件换上CHA工作，开机后一切正常。可判断DTG组件故障。

5.3 SIR-M设备耦合器故障的排除过程

故障现象：SIR-M设备CHA面板显示窗显示+4302告警，从CDS-80上观察，飞机目标没有消失。故障分析与排除流程：因为模拟接收机没有发现告警现象，飞机目标亦没有丢失，所以故障点怀疑出现在Σ通道耦合器及MIS-1板之间。更换SIR-M设备CHA的MIS-1板，故障依旧。用示波器检测Σ通道耦合器J7口P1、P3脉冲，在开机辐射正常的情况下，没有检测到任何信号。确定为该耦合器P1、P3耦合取样电路故障，更换Σ通道耦合器。开机，+4302告警消失，设备恢复正常。

6 结语

Alenia SIR-M设备老化后，低功率告警故障比较常见，遇到故障时要根据信号流程和可能产生问题的环节一步步分析故障产生原因，这就要求我们对设备有一个系统的了解，排故思路要清晰，切勿盲目乱猜乱测。此外，在测量大功率信号时，衰减器，检波器，假负载等器件最好用万用表欧姆档测量一下，防止器件开路造成信号反射损坏设备。

参考文献

[1] 《Alenia SIR-M Technical Manual》 Alenia公司[Z].

[2] 苏志刚.二次雷达设备[Z].