CINRAD/SA型天气雷达发射功率调试技术初探

发射机功率是新一代天气雷达最重要参数指标之一,发射机输出射频功率和包络是否符合指标,主要由发射机微波链路决定,功率有无和大小直接影响雷达探测资料可靠性。文中给出了CINRAD/SA型新一代天气雷达发射机功率的调试流程及方法,详细介绍了人工线、微波放大链路、发射机输出脉冲和束脉冲时序、速调管腔体等检查与调试技术。最后,结合雷达维修实践中的案例,介绍了发射机功率调试和问题处理方法。     

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。     

CINRAD/SA(B)发射机高压打火组件级故障诊断

新一代天气雷达技术保障中,发射机高压负载打火导致的综合故障的诊断和定位是比较复杂的,具有故障点多、故障涉及组件多、故障修复时间长等特点,是新一代天气雷达故障维修的难点。依据发射机高压控制和监控信号流程,提出了发射机高压打火组件级故障诊断流程。通过发射机组件级故障诊断流程快速修复发射机高压负载打火综合故障过程,表明发射机高压打火组件级故障诊断流程在雷达维修中具有规范化和适用性维修效果,进一步显示出故障分析诊断流程在新一代天气雷达技术保障中的重要作用。     

新一代天气雷达发射机常用芯片自动检测技术研究

目前气象业务中,新一代天气雷达组网建设不断完善,其在短时临近灾害性天气预报、预警业务和决策服务中越来越发挥着不可替代的重要作用,因此,做好新一代天气雷达的业务运行保障工作非常重要。针对新一代天气雷达发射机软硬件复杂、故障频发、维修时效长、维修难度大等特点,研制了新一代天气雷达发射机常用芯片自动检测系统。该自动检测系统采用了机外脱机测试方法,从而保证了雷达设备和人身的安全;采用了发光二极管指示灯直接输出测试结果的自动测试方式,保证了雷达修复的较短时效;可直接测试雷达组件内部电路板常用关键芯片的好坏,而不必更换整个笨重的分机组件备件,从而使维修新一代天气雷达发射机故障变得便捷、高效、经济。新一代天气雷达发射机常用芯片自动检测系统研制完成后在多个台站得到了试用,试用效果良好,可为其他新一代天气雷达站快速维修新一代天气雷达发射机提供借鉴和参考。     

新一代多普勒天气雷达电磁辐射污染分析

为定量分析天气雷达电磁辐射环境影响,作者根据新一代多普勒天气雷达的主要性能参数,结合对安徽即将布点的三部新一代多普勒天气雷达环境评价工作的成果,理论推导其电磁辐射的分布情况,按照《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)和《电磁辐射环境影响评价方法和标准》(HJ/T10.3-1996)的要求,分析了新一代多普勒天气雷达对环境的电磁辐射影响,由此计算出天气雷达工作时主瓣方向及旁瓣方向电磁辐射安全防护距离,对雷达布点站址选择及运行时的电磁防护有一定的参考价值。     

我国地基天气雷达技术系统发展介绍

回顾了我国天气雷达从常规雷达发展到单极化多普勒,再到双极化多普勒,雷达获取目标的参数信息更加丰富的过程。分析了常规、单极化多普勒、双极化多普勒雷达工作原理及其产品信息。对于我国新一代S、C和X波段的天气雷达性能进行了研究对比。阐述了毫米波段多普勒测云雷达工作原理及其产品。对新一代天气雷达网进行了分析及展望,双极化将是我国天气雷达网升级改造趋势,为弥补新一代天气雷达探测盲区,小型移动电扫描雷达也是一种辅助主雷达网可移动灵活布网的趋势。     

我国新一代多普勒天气雷达及其在山西的系统建设

本文介绍了多普勒天气雷达的探测原理和我国“新一代多普勒天气雷达”的基本情况，并进一步对“太原新一代多普革天气雷达”建设的总体设计、布局配置进行了系统分析，对该雷达的基本气象产品及其主要用途进行了分析。     

CINRAD/SAD天气雷达发射机故障的处理和原因分析

介绍了韶关新一代S波段双线偏振多普勒天气雷达发射机的一次维护保障过程。该次发射机故障具有出现次数频繁且持续时间短的特点,在发射机故障循环后系统能自动恢复,但造成了基数据和产品的缺失,严重影响了台站的业务考核。保障人员从雷达故障特征、雷达终端报警信息和故障时间点等综合分析入手,根据相关信号流程、关键点波形及故障现象观察,最终判定为调制器内部真空开关性能老化,其内部隔离度不足导致打火而引起瞬间电流突变,触发报警。     

METEOR 1500C雷达天线步进细分的驱动原理

通过介绍新一代多普勒天气雷达天线步进细分驱动原理和结构,在对各组成部分功能特点、软硬件的结合使用作详细描述的基础上,结合广州民航新天气雷达的使用情况和一次故障排除过程的分析表明,通过DSP、FPGA、IGBT等数字及模拟器件的配合使用,脉冲细分驱动模式可实现新一代多普勒天气雷达天线的精准和稳定控制,并能满足当前航空气象精细探测的需要。     

CINRAD/SA新一代天气雷达观测夏季热带飑线的特征分析

利用天气图、卫星云图和广州Cinrad/SA新一代多普勒天气雷达的基本产品及其导出产品，详细分析了一次夏季飑线的环流背景、回波发展演变过程和多普勒特征，对新一代天气雷达探测飑线的方法进行了初步探讨。     

CINRAD发射机后充电校平器3A8工作原理及维修

后充电校平器3A8是中国新一代多普勒天气雷达(CINRAD/SA和SB)发射机的重要组成部分,其作用是当高压充电分机向人工线充电到额定值以后,通过不断采样人工线上的电压,在校平脉冲指令下,完成对人工线存储的电荷进行有控制的微量泄放,以提高人工线充电电压的脉间稳定度,减小射频输出的幅度和相位变化,最终保证雷达获得足够的地物杂波抑制,从而保证雷达系统高质量工作。为此,讨论了该组件的工作原理,对其电子线路组成作了进一步分析,根据台站工作的实际经验,结合相关报警信息,探讨了基本维修思路,总结了一些快速有效的检修方法。     

基于故障树的CINRAD/SA雷达故障诊断系统

通过分析目前我国新一代天气雷达的维修保障现状,提出利用雷达故障诊断系统来辅助和代替传统的雷达故障诊断手段,以达到缩短故障维修时间、规范维修维护方法和提高维修效率的目的。论文以CINRAD/SA型号的天气雷达为对象,通过对CINRAD/SA天气雷达系统结构的深入研究,结合雷达现有的故障定位功能,确定了故障信息的采集方式;收集和分析了2002—2014年期间近70部CINRAD/SA雷达相对完整的故障维修案例,基于故障树分析法(FTA)建立了雷达故障树,并以发射机子系统为例,进行了故障树的定性分析和定量分析,得到初始数据。在分析和研究的基础上,开发了"CINRAD/SA天气雷达故障诊断系统",为雷达故障诊断提供指导思路。     

一次CINRAD/SA雷达发射机功率偏低故障的分析及处理

发射机是CINRAD/SA雷达的重要组成部分,由于结构复杂,长期处于连续高压强电的工作状态,其故障率往往是几个分机系统中最高的,而且发射机系统的故障基本都是强迫整机瘫痪的"不可工作"级别的恶性故障,严重影响日常的观测业务.基于CINRAD/SA雷达发射功率一次异常的陡降现象,深入分析其原因,发现高频脉冲形成器的损坏导致脉冲宽度变小,脉冲信号的占空比也随之减小,从而引起发射功率的下降.同时,对故障源的查找、定位方法也做了详细的阐述.     

CINRAD/SA雷达天线座动态故障分析

结合CINRAD/SA雷达天线的动态控制过程、结构特点与故障现象,从理论上清晰地分析了天线运行的基本过程,指出各CINRAD站经常、普遍出现的天线座动态故障的实质是雷达天线运行的实际动态速率和位置与RDA(Radar Data Acquisition)计算机给定雷达伺服控制系统的命令不匹配以及判断造成此类故障报警的雷达天线动态速率不匹配条件和位置不匹配条件,而后深入分析了雷达天线伺服控制结构中的D/A转换电路、速度比较电路等关键部件的工作状态,最后总结了排查此类故障的驱动链路检查、滑环维护方法、伺服电机检测方法等,从而为CINRAD/SA雷达天线故障的现场维护和维修提供参考。     

CINRAD/SA发射机典型故障分析处理

发射机是CINRAD/SA天气雷达的重要组成部分,长期处于连续高压强电的工作状态中,且线路复杂,是CINRAD/SA雷达中故障率较高的部分。以广州雷达为基础,结合其他部分台站的经验,整理出发射机在运行过程中出现的几个典型故障及其排除过程,总结这些故障形成的原因,并提出解决方法,对发射机的故障分4个方面进行了总结,此类经验及分析思路对雷达技术保障人员有一定的借鉴意义。     

CINRAD/S RDA定标常见问题分析

结合中国新一代天气雷达S波段A、B型和C波段B型（CINRAD/SA、SB、CB）的雷达数据采集(RDA: Radar Data Acquisition)部分的报警信息、性能参数、适配数据、接收机和发射机的电路框图及对雷达设备的维修经验,系统地分析了CINRAD/SA、SB和CB的RDA定标和检查中可能出现的各种报警并给出对策。分析中广泛征求了资深专家们的建议、查阅了源程序,甚至不惜临时改变某个最小可替换单元的适配参数或工作状态等手段,通过改变RDA中的雷达性能参数使产生对应报警信息来验证分析结论。旨在为各级雷达设备技术保障人员在RDA的设备维护中提供参考指南。     

CINRAD/SA(B)发射机激励放大器芯片级故障诊断流程

激励放大器是发射机射频放大链电路前级功率放大器,对雷达探测资料可靠性具有重要作用。研究芯片级故障诊断流程,一方面可以解决台站技术保障人员无法故障定位到芯片级的技术难题;另一方面,芯片级故障维修可达到大大降低维修成本的目的。雷达故障一般分为参数调整不当导致性能下降故障和器件损坏造成参数异常故障。为此,通过总结出CINRAD/SA(B)发射机激励放大器信号流程、故障树图集,在依据同步信号时序关系及关键点波形参数基础上,研究出规范化的激励放大器调试技术和方法,以及激励放大器芯片级故障诊断定位流程,并列举了依据激励放大器芯片级故障诊断定位流程,修复激励放大器集成块N8损坏,导致+8 V电源不正常,造成激励放大器无功率输出,以及激励放大器的第二级功放模块故障导致激励放大器输出功率低的两个故障的典型个例,以检验维修效果。实际应用结果表明:芯片级激励放大器故障诊断定位流程可以快速定位发射机激励放大器故障点到故障器件,方法简洁、思路清晰、操作规范,基层雷达站技术人员容易掌握;激励放大器调试技术和方法,能解决激励放大器参数调整不当导致激励放大器性能下降故障,可有效提高新一代天气雷达技术保障水平。     

武汉新一代天气雷达CINRAD／SA的环境技术要素分析

介绍了武汉CINRAD／SA雷达系统建设中确定雷达塔高与频点的技术分析过程，明确提出了雷达站四周的净空保护要求；重点计算和分析了CINRAD／SA雷达在3种实际运行模式(vCPll、VCP21、VCP31)下电磁辐射功率密度的空间分布，并按照国家“电磁辐射防护规定”和“电磁辐射环境影响评价方法和标准’’的要求，估算了武汉CINRAD／SA雷达电磁辐射的最小防护距离。     

CINRAD/SB频率综合产生器工作原理及故障定位

频率综合产生器(频综)是CINRAD的重要组成部分,它直接决定了CINRAD的发射频率和整机的相干性,也是CINRAD整机相位噪声的关键因素。目前,雷达用户往往将频综看作一个黑匣子,只了解频综的输出信号参数,而放弃频综内部的故障定位。文章给出了CINRAD/SB频综的工作原理和框图,再基于频综的工作原理、利用电子设备规范化的维修流程、结合CINRAD/SB的故障现象,列举了CINRAD/SB频综故障定位的几个例子,说明了雷达用户能够对CINRAD/SB频综进行故障定位,希望能为CINRAD/SB频综的排障提供帮助,以提高雷达用户的设备技术保障能力。     

CINRAD/SA雷达控制序列超时故障分析

雷达天线是CINRAD/SA雷达的重要组成部分之一,由于控制过程复杂,且长期处于运行状态,该部分的故障在雷达分系统中一直较多.以新一代天气雷达控制序列超时故障为例,深入剖析了数据采集单元(DAU)与雷达数据采集状态控制处理器(RDASC Processor)之间的状态与控制信息,并总结了关键硬件部分的典型故障排除方法,从而为雷达天线的故障维护、维修和技术支持积累经验,达到迅速排除故障的目的.