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。     

新一代C波段脉冲多普勒天气雷达--故障检测排除个例分析

3830天气雷达发射系统的功能,是在速调管阴极脉冲持续期间,将接收机激励源分机提供的宽度1μs(或2μs)、峰值功率0．5W左右的发射脉冲激励信号,放大成为宽度1μs(或2μs)、峰值功率250kW以上的大功率、全相参、高品质的射频发射脉冲。     

CINRAD/CD型天气雷达发射机调制系统故障诊断技术

新一代天气雷达CINRAD/CD发射机调制系统故障,会直接影响雷达信号的发射,导致雷达无法进行天气探测工作.通过对都匀新一代天气雷达CINRAD/CD在运行过程中发射机调制系统的常见故障,列举2个典型例子,从故障现象着手分析,结合实际工作经验,针对调制系统的组成和工作原理,逐级判断、检查,测试关键电路信号,找出引起故障的根本原因,更准确的实现故障的定位,并给出相应的处理方法.     

CINRAD/SA-SB雷达高频放大链前级组件故障诊断系统设计与实施

根据S波段新一代天气雷达高频放大链前级组件重要功能模块固态放大器和射频脉冲形成器的内部结构以及工作原理和维修需要，设计了一套支持固态放大器和射频脉冲形成器组件测试与维修诊断系统。此系统详细阐述了设计的流程，主要包括硬件，电源，电路接口，控制逻辑和显示电路等设计，为测试维修固态放大器和射频脉冲形成器提供所需的各种电压、控制信号、时序逻辑信号等，满足对固态放大器和射频脉冲形成器故障的电路信号测试，判断故障点及元器件。系统以直接输出故障指示的方式快速完成测试及故障定位，从而确保维修人员的人身安全和雷达设备不受二次损坏，保证了雷达故障修复的时效性。     

海口CINRAD/SA天气雷达频综故障分析

根据海口新一代天气雷达在运行过程中接收机频率源出现的故障现象,分析了SA雷达频率源的输出信号和功率测试方法,对海口频率源故障的定位、检测及排除过程作了详细介绍,分析导致此次故障的原因。     

CINRAD/SA&SB回波强度定标故障的诊断分析和解决方法

根据CIRAD/SA、SB雷达接收机特点,论述了回波强度定标相关的接收机测试通道、信号主通道以及发射机测试信号流程。根据多年天气雷达技术保障经验,详细论述了回波强度定标故障的诊断分析方法,总结出回波强度定标故障诊断流程,并列举了根据诊断分析方法和诊断流程,排除了由接收机测试通道、信号主通道、发射机射频泄露信号引起的回波强度定标故障的三个典型个例。体现了故障诊断流程在新一代天气雷达技术保障的重要作用,为新一代天气雷达技术保障提供借鉴。     

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。     

一次雷达回波图像缓慢变坏的故障

分析新一代天气雷达出现故障报警,并且伴随有回波图像变坏的现象。通过数据、图像分析,发现雷达回波图像变化与雷达性能参数如系统噪声温度、线性标定等数据的变坏有关。硬件检查结果表明,由于下光纤板电路故障,接收机保护器响应信号无法发送,影响保护器的正常工作及测试信号对雷达功率的正确测量,导致雷达性能参数变坏及回波图象变坏。     

CINRAD/CD雷达频率综合器故障信号检测分析

频率综合器是多普勒全相参雷达的核心器件,提供雷达工作所需的高稳定信号。通过剖析CINR AD/CD雷达频率综合器结构,明确频综故障判断检测方法,针对兴义雷达频率综合器故障案例分析,得出CINR AD/CD型雷达发射信号脉冲异常的诊断步骤,并对维修前后的调制信号和激励信号进行对比分析,方便雷达技术保障人员对CINRAD/CD型雷达频率综合器故障进行检测维修。     

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型新一代天气雷达频综故障诊断方法

通过对CINRAD／SB型新一代天气雷达频综故障现象、报警信息分析,根据频综输出信号流程,结合关键点参数测试,总结出快速定位频综故障的方法,并介绍了应用这种方法快速诊断定位故障的个例。     

CINRAD/SA天气雷达灯丝电源改进电路

针对SA雷达发射机灯丝电源在实际应用过程中进行了跟踪,对出现的电源驱动电路板被烧焦的故障原因和处理办法进行了阐述。现有的SA雷达发射机灯丝电源存在保护性设计缺陷,经常出现破坏性的故障,特别是电源在驱动信号不稳的情况下,两个半桥驱动开关管被击穿,引起驱动电流过大,并烧焦电路板。通过对电路实际维修以及分析,发现此问题是可以克服的,只要适当增加灯丝电源的自我保护功能,并对控制电路进行部分改进,在驱动信号不稳引起电源输出异常时,电源快速收到雷达系统发出的响应信号,自动掐断强电电源,阻止了大电流在驱动信号非稳定期持续经过驱动电路,减少对开关管的冲击,避免随后产生破坏性故障。改进后灯丝电源在部分雷达上进行试用,效果非常理想。     

风廓线雷达回波信号强度定标方法

风廓线雷达返回信号功率定标通常通过返回信号信噪比和系统噪声功率的估算得到。该方法存在着噪声电平的确定、外部噪声等不确定性因素,影响了定标的精度。采用信号源分别对接收机和信号处理器进行定量测试,进而对雷达系统进行定标,是另一种可行的办法,该文利用这种方法对CFL-03风廓线雷达进行了定标,并利用该雷达在东莞2009年7月和8月探测资料与广州S波段天气雷达和地面雨量计资料进行比较。结果表明:用该定标方法得到的回波强度与天气雷达回波强度和地面雨量计资料估算的回波强度基本一致,平均标准差在1 dB左右,表明这种定标方法是可行的。     

平面相控阵脉冲压缩的雷达气象方程

在低发射功率条件下,相控阵多普勒天气雷达为了增加探测距离和提高分辨率,需要采用脉冲压缩技术.由于采用相控阵技术,波束扫描过程中,在平面阵非法线方向上会产生波束展宽,引起波束内功率下降,需要在计算雷达气象方程时弥补功率下降的误差.平面相控阵天气雷达在探测远距离目标时,使用宽脉冲发射,经脉冲压缩处理以提高分辨率,因此需要建立适用的雷达气象方程.首先讨论了脉冲压缩低峰值功率的平面相控阵多普勒天气雷达的结构、线性调频脉冲压缩的距离(多普勒测量)、调频波形的耦合问题以及目标距离的测量;然后给出了适用于脉冲压缩的平面相控阵雷达气象方程,此方程同时也适用于一维线性阵的脉冲压缩的天气雷达.     

CINRAD/SA雷达灯丝电源调试与故障判定

详细叙述了CINRAD/SA雷达灯丝电源控制电路的工作状态,分析了控制电路中脉宽调制器SG1525A的特性,调试了控制斩波器的脉宽调制电路和振荡器控制电路的关键测试波形,并对灯丝电源输出电压、灯丝电压保护和灯丝电流保护进行了分步调试.根据实际经验总结了在灯丝电源调试过程中出现的故障判定流程和故障排查、排除方法,旨在为雷达灯丝电源的故障处理提供参考和借鉴.     

河南省人工防雹作业指挥系统研发及应用

利用河南省历史气象资料,结合先进的防雹理论与技术,系统分析和总结了河南省冰雹过程的天气尺度与中尺度概念模型,并根据三维冰雹云数值模式及雷达探测、闪电定位、卫星、自动站数据,研发出河南省人工防雹作业指挥系统。该系统包括天气形势分析子系统和作业决策指挥子系统。天气形势分析子系统可根据大尺度形势背景、中尺度系统特征及三维冰雹云数值模式和卫星、闪电、自动站资料,对可能降雹区进行预测。作业决策指挥子系统通过对雷达数据产品的二次开发,完成雷达资料处理、产品生成及风暴自动识别、分类、预警,并根据参数的变化和雹云的移动方向,对下游作业区进行预警及输出作业方案。整个系统基于VS2005开发平台,使用c++开发语言,利用图层分层管理将地理信息、雷达实时观测资料、雷达二次产品、高空资料、火箭和高炮作业点等信息分层显示。系统自动化程度高,操作简便,为河南省冰雹天气预报预警提供了可参考的技术指标体系。     

CINRAD/SC雷达观测参数合理配置问题研究

中国产CINRAD/SC新一代天气雷达的脉冲重复频率、脉冲采样数和天线扫描转速这3个观测参数均可由雷达使用者自行配置。雷达观测实践表明,这3个观测参数配置得正确、合理与否,将直接影响到雷达获取的基数据资料质量的优劣,进而可影响到雷达导出产品的质量。通过理论分析,得到了天气雷达脉冲重复频率、脉冲采样数和天线转速这3个可配置观测参数科学合理的配置规律。以此作为CINRAD/SC天气雷达相关参数的配置依据,获取的基数据质量可以得到提高。