通辽新一代天气雷达伺服系统及接收机等故障的维修

宋玉红 孙宏宇 刘亚玲

摘 要：本文阐述了通辽新一代天气雷达伺服系统发生的方位跳码故障、天线正北偏移故障以及接收机发生的频综晶体振荡器故障，分析、总结了上述故障的维修方法，供参考。

关键词：方位跳码；偏移；频综；晶体振荡器；RDA；RPG；PUP

1 伺服系统故障

通辽新一代天气雷达的伺服系统主要由数据同步机构、伺服控制器及其电机、控制计算机及功能卡、附属设备构成。RDA计算机输出的位置控制命令，使天线快速、准确地转到命令所规定的位置，并将当前天线的方位、俯仰及天线座的状态实时返回到RDA计算机。

1.1 方位跳码故障

通过通辽新一代天气雷达RDA的RCW监控界面显示，方位指针显示在固定的某一角度出现跳动现象。RCW监控界面的方位角码显示跳动，伺服数字控制单元面板显示的方位角码也有跳动，查看天线机械实际运转状态，天线运转平稳。用SOT测试软件测试PPI模式下的方位转动状态，发现天线机械转动平稳，判断为非机械故障的可能。正常的_ant.log文件中的返回方位AZ变化间隔应为约0.5度，查看当日的_ant.log等文件内容，发现此时返回方位在一些角度上突然跳变很大一个角度，表示方位有跳码现象。分析为方位数字旋转变压器故障，卸下方位旋转变压器，打开发现碳刷有明显磨损，换上新的方位旋转变压器，方位跳码现象没有出现。运行一段时间方位跳码现象又出现，卸下方位旋转变压器，检查后发现碳刷又有磨损。再进一步检查方位旋转变压器转动轴，发现转动轴偏了。更换新的方位旋转变压器，方位跳码现象得到解决。

1.2 天线正北偏移故障

用太阳法波束指向检查天线正北偏差是否符合系统技术指标要求，发现天线正北偏移近4度，检查方位旋转变压器，正常，再检查同步轮系，也正常，检查发现方位旋转变压器的连接轴，发现连接轴松动，固定连接轴的铁螺钉有磨损，更换掉磨损的螺钉，换上不锈钢螺钉。重新定北，拨码，太阳法波束指向符合指标要求，开机观察，12小时候发现正北又偏移，检查方位旋转变压器，正常，检查同步轮系，也正常，根据故障现象，怀疑是不锈钢螺钉打滑，更换掉不锈钢螺钉，换上特制的铁螺钉，维修观察，太阳法波束指向方位偏差0.07度，正常，问题得到解决。

1.3 太阳法标定错误

用太阳法波束指向检查天线正北偏差是否符合系统技术指标要求，测试时方位停在固定角度，退出，无法得出方位及仰角偏差。置天线 PARK位，方位、仰角均显示正常， 检查天线实际位置，也正常。动态范围测试，输出为一条直线。关闭接收机，重启。正常。太阳法测试正常。

2 接收机等故障

2.1 頻率综合器的晶体振荡器故障

通辽新一代天气雷达系统接收机由低噪声场放、接收通道、频率综合器、接收机接口、中频正交器、测试信号源组成。

接收机接收从天线传来的回波信号，送入低噪声场放进行低噪声放大，然后混频，变换为中频信号，由中频通道进行中频放大，再采样，从而形成数字的I、Q信号送给信号处理器。还生成RF激励信号送给发射机、产生基准信号送给信号源、产生RF测试信号送给机内信

号源。

通辽新一代天气雷达接收机运行相对比较稳定，近十年来，仅发生一次故障。

故障现象为启动RDASC软件及监控界面时，出现线性通道测试信号变坏，线性通道杂波抑制变坏，线性通道噪声水平变坏，噪声温度变坏，射频驱动信号变坏、速度谱宽检查变坏等报警，退出RDASC程序，用RDASOT软件测试接收机内动态范围，输出为一条直线，用功率计测试发射机机外功率，仅为十几千瓦。判断接收机频综故障。断电，打开频率综合器，发现频率综合器内晶体振荡器的温度明显高于其他部件，更换新的晶体振荡器，报警消除。系统恢复正常。

2.2 雷达系统其他综合故障

内蒙古运行监控业务系统显示无雷达状态数据及产品数据，RDASC软件显示标定文件写错误。重新启动RDA计算机，Linux系统异常，重新安装Linux系统，内核和驱动、显卡驱动程序、网卡驱动程序及RDASC软件，将原来备份的config 目录拷贝，覆盖现有文件，系统恢复正常。

内蒙古运行监控业务系统显示无雷达状态数据及产品数据，RDASC软件显示Archive2存储设备容量低报警故障，日志文件无法写入，利用映射网络驱动器已无法删除存档数据，登陆到RDA计算机，删除IQ目录下的文件，释放磁盘空间，Archive2存储设备容量低报警消失，状态数据及产品数据传输正常。正常待机，RDASC软件不能停止。将发射机切换到本控、手动状态，在桌面打开一个终端，以超级用户登陆，键入reboot， 重新启动RDA计算机，系统恢复正常。

新一代天气雷达系统有RDA、RPG 、PUP三台计算机分别实现雷达数据采集、产品生成、产品显示功能。雷达基数据可在RDA及RPG上分一、二级存储。如果由于某些故障造成雷达产品缺失，只要RDA存储了基数据，即可利用RPG提供的基数据回放功能来实现补充所缺的

产品。

局域网络故障造成RPG与 RDA连接中断，PUP与RPG连接也中断。RPG无法正常存储基数据，无法生成产品，PUP无法正常显示产品。利用RPG及PUP的备份机，分别更改IP地址，使之与RPG及PUP的 IP地址不发生冲突，将RDA上存储的基数据拷贝到RPG备份机某一文件夹，解压，然后将解压后的基数据拷贝到Archive2文件夹下，启动RPG软件，启动基传输软件，这时基数据数据移动到Archive2bf文件夹，关闭基数据传输软件，将Archive2bf文件夹下的基数据在拷贝到Archive2下，启动PUP备份机的PUP软件。PUP与RPG连接成功后，打开RPG 的Archive菜单，选择在RPG备份机上回放雷达基数据。这样在PUP备份机上就补充了由于局域网络中断造成所缺失的雷达产品。然后启动PUP产品传输软件，上传雷达产品。

3 结语

方位跳码的原因是方位旋转变压器的碳刷磨损，更换方位旋转变压器后，此故障得到解决。天线方位正北偏移的原因是由于固定方位旋转变压器连接轴的不锈钢螺钉打滑，造成方位旋转变压器的连接轴松动，换上特制的铁螺钉，解决了此故障。发射机的发射功率超低、线性通道测试信号变坏，线性通道杂波抑制变坏，线性通道噪声水平变坏，噪声温度变坏，射频驱动信号变坏、速度谱宽检查变坏等报警的原因，是接收机频率综合器的晶体震荡器故障引起的。局域网络故障造成PUP产品缺失，利用RPG的基数据回放功能补充，但生成产品与回放产品不能同时在同一台RPG上实现，只有利用RPG备份机。特别注意RPG备份机的IP地址不能与RPG的IP地址冲突。

参考文献

[1]中国新一代多普勒天气雷达.CINRAD/CB用户手册.北京：敏视达有限公司.2004.

[2]张培昌，杜秉玉，戴铁丕.雷达气象学.北京：气象出版社.2002.