多普勒天气雷达脉冲形成网络(PFN)过压故障分析与处理

通过一起典型的固态调制器故障的分析与排除,对多普勒天气雷达发射分系统的组成、工作过程进行了阐述,并揭示出对多普勒天气雷达发射分系统的检修要点。     

CINRAD/SC天气雷达发射系统反峰过流故障与排除

概述CINRAD/SC新一代天气雷达发射系统调制器的组成和工作原理,以新一代天气雷达一次＂反峰过流＂故障为例,根据故障检查方法和排除故障的全过程,对故障产生原因进行分析。结果表明：＂反峰过流＂故障主要原因为发射系统的脉冲变压器次级匝间短路,造成调制器失配,反峰电流激增,烧毁保护电阻,引起电流继电器动作,形成＂反峰电流保护＂并切断高压,输出＂反峰过流＂故障。更换脉冲变压器铁芯及绕组,注入新的25号变压器油,开机测试,各项技术指标均正常,故障排除,保障了雷达系统的正常运行。     

上海WSR-88D雷达故障诊断和分析

上海市气象局于1997年从美国引进了一部多普勒天气雷达WSR-88D,该雷达采用24 h连续工作的方式投入日常的业务运行,在天气探测和气象服务中发挥了重要作用。在多年的运行过程中,该雷达也出现了各种不同类型的故障,有些重要故障直接导致了雷达的停机,给气象服务带来了一定影响。文章介绍和总结了该雷达出现的一些主要故障,这些故障集中在雷达发射机部分的射频驱动器、聚焦线圈电源、触发放大器、调制器、后充电调整器等部件上。通过对这些部件的功能和工作原理的分析,详细介绍了分析和排除这些故障的关键技术。     

浅谈CINRAD/CD雷达IGBT故障控制及维护

新一代天气雷达的脉冲调制器性能直接影响到雷达的正常业务运行,因此其维护也日益受到重视。以毕节新一代天气雷达脉冲调制器维护为个例,分析调制开关故障原因。结合工作经验,从业务实际出发,对脉冲调制器的使用维护及工作状态提出一些建议。希望对我省其他CINRAD/CD雷达有一定的借鉴,以提高新一代天气雷达业务运行质量。     

多普勒天气雷达发射机回扫充电电路故障分析

民航机场多普勒天气雷达发射分系统为满足宽重复频率下发射功率稳定的要求,采用了回扫充电调制器技术,本文简要介绍了民航多普勒天气雷达发射分系统回扫充电调制器电路的组成和工作过程,并结合在实践中出现的两起典型故障,提出了此类电路故障的分析检修方法,以期对雷达维护人员在以后排除此类故障时提供帮助。     

CB型新一代天气雷达触发器故障分析

天气雷达的触发器为调制器可控硅提供触发放电信号,触发器故障后将导致调制器人工线无法放电,发射机停止工作。通过对一次CINRAD/CB新一代天气雷达触发器故障的详细分析,发现触发器控制板V1(IRF450,场效应管)导通时间过长是致使R33过热烧毁的主要原因。同时R33消耗功率过大又造成触发器电源板调整放大管V4、V5(MJ12005)过载烧毁。在分析触发器电路图和信号流程的基础上,介绍了此类故障的排除方法,并就如何预防此类故障发生提出了建议,旨在使技术保障人员掌握触发器组件的测试和维修方法,能在最短时间内排除故障。     

CINRAD/SB发射机系统故障定位方法与技巧

总结了CINRAD/SB雷达发射机系统的高频脉冲整形、全固态调制器、回扫充电、充电校平和同步交流方波稳流灯丝电源等新技术的特点,详细介绍了CINRAD/SB发射机信号流程、同步信号特征、关键点波形和技术参数。对多年来CINRAD/SB雷达发射机系统出现的故障和报警信息进行了归类,分析了发射机系统电源、高频放大链、调制器、控制保护电路故障的定位方法和技巧,列举了高频放大链电路、回扫充电电路、同步信号时序电路典型故障的分析定位和处理结果,提出了CINRAD/SB雷达发射机系统定位方法与技巧,同时给出了发射机系统出现故障时所能采取的应急措施,以及对发射机故障定位、维修、维护等方面的建议,为新一代天气雷达提供技术支持和保障。     

雷达发射机固态调制器的设计与实现

发射机是701系列探空雷达的重要组成部分,具有频率高、电压高、功率大、脉冲宽度窄等特点。原701雷达调制器和控制电源是由电子管和大型变压器等组成,成本高、故障率高、维修不便。新研制的固态调制器集控制电源于一体,通过采用推挽放大电路,多个场效应管并联电路及脉冲升压变压器,即克服了半导体器件存在的缺点,又实现了调制器的功能。     

CA型新一代天气雷达触发器故障分析及处理

天气雷达的触发器为调制器可控硅提供触发放电信号,触发器故障后将导致调制器人工线无法放电,发射机停止工作。通过对六盘水新一代天气雷达（CINRAD/CA）多次触发器故障的原因分析,发现触发器控制板3A11A1上Q1场效应管(IRFPS43N50K)被击穿,栅极、漏极与源极之间两两短路,是导致R23过热烧毁的主要原因。在分析电路图和信号流程的基础上,结合六盘水雷达触发器故障,介绍了类似故障的处理方法,旨在使技术保障人员掌握触发器组件的原理和维修方法,提高排除此类故障能力。     

CINRAD-SA/SB发射机故障定位方法

介绍了CINRAD-SA/SB发射机信号流程、同步信号时序关系及关键点波形参数,从故障现象、雷达终端报警信息、面板监控信息分析入手,根据相关信号流程和关键点波形、参数测试,定位发射机故障到可更换单元,总结了速调管附属电源、高频放大链、全固态调制器电路故障分析定位技巧,列举了用调压器法、断开负载法、逐级检测法分析定位全固态调制器电路故障的典型个例,并提出了发射机维修方面的一些建议。     

CINRAD/SA天气雷达伺服系统特殊故障分析

CINRAD／SA天气雷达投入业务运行以来，在雷达天伺系统出现了较多的特殊故障。从连云港等多个CINRAD／SA雷达中，选取该型号雷达由天伺系统造成PUP图像产品异常的特殊故障，通过使用RDASOT测试程序、测量电机测速反馈电压、分析雷达基数据等方法，分析其故障的成因。     

CINRAD/SA雷达回扫充电控制电路调试技巧及故障处理

从济南新一代天气雷达CINRAD/SA的日常测试与调试工作出发,着重介绍了发射机同扫充电控制系统3A10组件的调试方法与注意事项,同时简述了实际工作中出现的常见故障、成因及其排除方法,旨在使技术保障人员掌握该雷达测试与调试的方法,能在最短的时间内排除设备故障,保障雷达处于良好的运转状态.     

脉冲多普勒气象雷达发射机相位稳定性分析

简要介绍了低相位噪声多普勒天气雷达发射机的特点和组成,脉冲多普勒气象雷达对发射机相位稳定性的要求,发射机满足脉冲多普勒气象雷达的要求所面临的关键技术问题。为了改善相位噪声,在发射机中采用了全固态调制器、回扫充电技术、充电校平技术和同步交流方波稳流灯丝电源等技术。分析了发射机影响脉冲多普勒气象雷达检测性能的主要因素以及射频脉冲信号受寄生调制的影响而产生的边带相位噪声,发现在发射机射频信号中不需要的寄生调制和噪声是由一系列源产生的,影响脉冲多普勒气象雷达相位稳定性的主要因素有射频激励源、电源纹波、脉冲时间抖动、幅度调制、颤噪效应、电磁感应和电磁干扰辐射源等。这些不需要的边带噪声限制了脉冲多普勒气象雷达在杂波中探测目标的能力。     

虚拟仪器在天气雷达接收机测试中的应用

目前天气雷达测试和日常维护主要依赖于传统台式仪器,其功能单一、不便携带等局限性极大制约雷达故障诊断和修复,给气象服务带来严重影响。通过对接收机原理和性能参数进行分析,介绍了虚拟仪器的硬件结构和软件特点,并以中频带宽测试为例,详细介绍了虚拟仪器测试系统的设计思路、工作原理和操作方法。由于采用便携式PXI模块化仪器为硬件基础,以软件编程为核心,虚拟仪器体积小、重量轻、便于携带,克服了传统仪器的不足,具有良好的环境适应能力和功能扩展优势,特别适用于雷达台站进行现场测试。     

X波段全固态天气雷达降水探测能力的研究

以中国气象局大气探测重点开放实验室的X波段全固态天气雷达为试验平台,介绍了雷达距离探测分辨力满足50 m的条件下,通过组合探测模式弥补宽脉冲造成的雷达近场探测盲区;重点分析了由脉冲压缩引入的距离副瓣对气象回波强度探测范围的影响,通过计算说明双向加权是在牺牲峰值发射功率的代价下较大程度地改善主瓣能量泄露,但这种方法并不适宜峰值功率与压缩比有限的应用。进一步引入了自适应旁瓣抑制方法,模拟表明该方法峰值旁瓣抑制能力近似为-50 dB,且主瓣展宽系数接近于1。并与经典的匹配方式和汉明加权失配滤波方式进行了试验对比,弱信号探测改善约4 dB;最后在分析雷达最远探测距离的基础上,通过一次外场观测案例与713型雷达对比了降水探测能力,该固态雷达能够探测150 km范围内强于10 dBz的降水回波。     

Ka波段固态发射机体制云雷达和激光云高仪探测青藏高原夏季云底能力和效果对比分析

激光云高仪和云雷达是探测云底的两种设备,但其探测能力和探测结果有一定的差异,对比分析两种设备的测云效果有助于正确认识它们的探测优势,推进我国云雷达在云探测中的应用。本文提出了基于云雷达数据的云底和云顶高度分析方法,利用2014年夏季第三次青藏高原大气科学试验云雷达、激光雷达和激光云高仪数据,统计了三种设备探测青藏高原低云、中云和高云的云底高度偏差、探测率,分析了激光云高仪探测云底偏高的原因,根据探测结果提出了固态发射机体制雷达探测青藏高原低云的优化观测模式,模拟分析了探测效果。结果表明:（1）云雷达对高云的探测能力要明显优于激光云高仪,但其对低云的探测能力有待改进,激光云高仪探测云底下部的边界层内的云雷达回波信号可能是非云降水回波;低层云的遮挡作用明显降低了激光云高仪对多层云的观测能力;与激光云高仪相比,云雷达仍然会漏掉一些高云和中云。（2）激光云高仪探测的中云和高云的云底很多在云雷达回波内部,云雷达和激光云高仪观测的云底的时空对应关系比较差。（3）增大激光发射功率和优化固态发射机体制云雷达观测模式可提高云的观测能力,微波和激光雷达数据融合可全面了解不同类型云的宏观特征。这一工作为云雷达和激光雷达数据的应用,评估激光云高仪和云雷达探测青藏高原云的能力,讨论设计优化的云观测方案,为推进我国云观测技术的发展提供了重要参考依据。