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/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/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天气雷达接收机频综故障诊断分析

针对宜昌新一代天气雷达(CINRAD/SA)在业务运行过程中的接收机频综出现的一次比较特殊的故障,介绍雷达机务人员是如何根据故障现象及对雷达产品所产生的影响,从雷达硬件和软件两个方面分析了这次故障发生的原因,并指出了技术人员如何进行故障的定位和相应的排除方法。在此基础上,归纳出了该型雷达在使用过程中雷达操作、维护人员应掌握的故障排查方法和一些技巧。     

CINRAD/SA雷达充电开关组件芯片级故障诊断技术

充电开关组件是发射机回扫充电电路关键组件,通过充电变压器完成对人工线的充电,它直接决定了人工线高压的稳定性和准确性,是影响发射机输出功率大小和稳定的关键因素之一。根据改进后开关组件线路图,总结出充电开关组件主通道、充电控制信号、故障监控信号流程和与此相关的故障树图。在此基础上,依据实际测试的发射机充电开关组件关键点波形或电平,研究出规范化的充电开关组件芯片级故障诊断流程,列举了依据充电开关组件芯片级故障诊断流程,解决了充电开关组件主通道充电赋能驱动电路芯片损坏导致无充电脉冲信号,引起无人工线高压和发射机输出功率故障,以及修复充电控制电路的充电电流传感器故障导致人工线电压过高,发射机束流报警。充电开关组件故障维修效果表明:充电开关组件芯片级故障诊断流程可以快速定位充电开关组件故障点到芯片,方法简洁,操作规范,雷达技术保障人员容易掌握,能满足国家级、省级雷达测试维修平台和雷达站器件(芯片)级维修需求,为发射机人工智能故障诊断提供借鉴,可有效缩短雷达故障维修时间,提高雷达业务运行可用性指标。     

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。     

CFL-03型风廓线雷达故障分析诊断技巧

现在风廓线雷达已被广泛应用在局地天气预报、空中管制、大气污染预防等方面,对国民经济的发展具有重要的意义。随着雷达使用年限的增加,雷达设备故障率也在增加。由于CFL-03型风廓线雷达已经实现了全固态、模块化设计,许多气象局都订购了相关的备件,因此只要对设备进行故障诊断,判断出故障的位置,进行备件更换,设备就可以恢复正常工作。按照CFL-03型风廓线雷达的组成,对故障部位进行分析,结果表明,常见故障发生的地方一是监控组合的监控板,二是故障发生点为接收机的标频组件、基准组件等,三是故障发生点为发射机的功合部分、波控的波束转换板,四是故障点为天线的一分六公分器。在故障判断过程中,最简单的方法就是利用分机组合上的故障指示灯和软件界面上的故障信息指示表来判断。此外,利用三用表、示波器、频谱仪和矢量网络分析仪等可以进一步判断故障。     

从接收机频综故障看新一代天气雷达的运行维护

结合4年多来宜昌新一代天气雷达的运行情况,针对困绕该雷达站达4年之久的接收机频综故障,按照及时处理和排除各种可能出现故障的要求入手,简单描述了其故障现象,从其硬件和软件两个方面分析了故障发生的原因,重点介绍了这一故障的处理步骤与方法。在此基础上,就操作维修人员该如何打牢分析处理雷达故障基本功,提出了三点建议。     

CINRAD/SA(B)发射机触发器芯片级故障诊断流程

发射机触发放大器主要为调制器中SCR开关管提供放电触发脉冲,同时兼具调制组件的保护功能。发射机触发器芯片级故障诊断流程将触发器故障定位到芯片级,大大降低了触发器故障维修成本,同时为雷达测试平台中触发器故障自动诊断建模提供了技术支持。在发射机触发器信号流程基础上,依据发射机触发器关键点波形或关键点电平,通过触发器故障树图了解故障因果关系,研究出规范化的触发器芯片级故障诊断流程。列举了依据触发器芯片级故障诊断流程,修复了由于单稳态触发器无触发信号输出,导致无-200V放电触发信号的单稳态触发器故障个例。结果表明:芯片级触发器故障诊断流程可以快速定位发射机触发器故障点到最小可更换芯片。具有操作方法简洁、诊断思路清晰、操作规范,基层雷达站技术人员容易掌握的特点,可有效提高新一代天气雷达技术保障水平,保证雷达观测数据的可靠性。     

CINRAD/CC型新一代天气雷达激励源故障分析

激励源是全相参多普勒天气雷达发射分系统射频激励调制脉冲信号和标定分系统射频测试调制脉冲信号的提供者,如果激励源输出的RF调制脉冲信号的功率下降比较多,或者时序控制脉冲幅度和脉宽发生变化,或者进入激励源的本振1、本振2的频率和功率发生变化,都将引起发射机发射功率的大幅度下降,从而造成回波信号异常等故障现象.通过2010年10月27日新疆阿克苏天气雷达激励源故障现象,并结合激励源的基本原理及雷达正常运行和非正常情况下关键点波形的对比分析揭示了CINAD/CC天气雷达激励源故障的成因,给出了故障诊断依据和测试排除的具体办法,为保证天气雷达业务实时运转提供了保障.     

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。     

CINRAD/CC型雷达无回波信号故障检修方法

针对近年来CINRAD/CC雷达无回波故障现象,对出现在天馈系统、发射系统、接收系统、信号处理系统中的故障原因进行整理和分析,发现各系统故障存在一些不同的特征。结合CINRAD/CC雷达回波信号的接收流程以及各分系统的工作原理,采用分类法和逐级判断法,检查雷达状态参数,给出各系统出现无回波故障的检修方法,并提供一些测试数据、关键点测试波形作为维修参考,实际工作中业务人员可通过这些指标进行故障判断和维修。以普洱站一次无回波故障的检修实例,描述如何根据终端参数和各分系统的监测点参数变化情况,对故障原因进行判断,按照信号流程采用分段法对关键点进行分析和测试,找出故障点并排除,同时对整个故障的排除过程进行总结,供技术人员探讨。     

用频谱仪检修CINRAD/CC雷达接收系统故障

针对云南省普洱雷达站新一代天气雷达接收系统出现的一次特殊故障,通过对主要性能指标进行标定和分析,判断雷达接收系统出现故障,并根据接收系统的工作原理和信号流程,运用频谱分析仪对接收系统的各信号频谱进行测试分析,完成故障定位和排除。此次故障排除过程充分体现了频谱分析仪在接收系统故障处理中的重要性。     

CTL 713C型天气雷达接收机电路分析及检修方法

为全面地总结CTL- 713C型天气雷达接收机硬件维护技术,对接收机主要组成电路及作用进行了分析,总结得出接收机整体工作信号流程示意图.由此提出CTL-713C型天气雷达接收机故障分析和检修方法:快速诊断法及通过对射频、中频、视频关键点分类测试进行检修的方法,通过3类故障的检修过程对接收机故障检修方法和流程进行了实际分析和检验,并指出雷达接收机维护检修的原则:通过整体看局部,先易后难,综合测试,熟悉原理.     

天气雷达回波信号去噪中小波分析应用

天气雷达回波信号不可避免地包含了噪声,噪声的存在严重影响了对雷达回波信号的精确分析。为了提高雷达回波信号的信噪比,采用了近年来在数字信号处理领域极速发展的小波分析方法,通过试验分析确定小波基函数、分解层数、阈值和阈值量化方式。结果表明,小波分析去噪的方法能有效地抑制叠加在雷达回波信号上的噪声,去噪后的雷达回波信号信噪比明显提高,具有较高的实用价值。     

风廓线雷达探测大气返回信号谱的仿真模拟

利用2008年1—9月北京延庆地区对流层CFL-08风廓线雷达和2009年7—12月广东东莞地区边界层CFL-03风廓线雷达晴空大气探测资料,对大气返回信号功率谱密度分布及雷达系统噪声幅度统计特征进行分析。基于大气返回信号的谱分布符合高斯分布的统计结果,采用高斯模型对大气返回信号谱进行模拟;雷达系统噪声是白噪声,其谱线幅度的统计特征呈高斯分布,在此基础上,通过生成高斯分布随机函数对雷达探测输出信号进行信号谱分布的仿真模拟,并采用雷达探测信号的谱参数对仿真模拟进行检验,效果较好。该文应用仿真模拟的数据,对风廓线雷达信息处理方法及其处理精度进行了初步试验和分析。     

CTL 713C多普勒天气雷达数字接收处理系统故障诊断分析

通过分析CTL-713C多普勒天气雷达数字接收处理系统硬件构成及工作原理,结合硬件状态指示介绍了该型雷达数字接收处理系统的正常工作状态。将CTL-713C多普勒天气雷达数字接收处理系统分成信号处理器、数字接收机、连接三类故障进行诊断,根据终端显示和系统硬件状态指示综合判断相应类型故障的处理方法,通过焦作CTL-713C多普勒天气雷达数字接收处理系统故障实例分析和诊断结果对处理方法进行了验证,并对雷达数字接收处理系统的故障诊断方法和原则进行了总结。     

北京MST雷达功率谱密度处理算法改进

北京MST（mesosphere-stratosphere-troposphere,中间层-平流层-对流层）雷达是我国“子午工程”一期中探测大气动力结构的独特大型设备。雷达自2011年建成以来,已获取较好的大气风场数据,但在其他要素提取方面仍有改进需求。从噪声电平估算与目标回波识别这两个关键步骤改进雷达原始功率谱密度处理算法,以期得到更准确的大气要素信息。在噪声电平估算方面,提出应用对数-线性拟合方案快速实现客观分析法,与二分法方案差值的标准差为0.43 dB,表明对数-线性拟合方案能兼顾时效性与准确性。改进后的数据处理算法能够精确识别目标回波。利用改进算法处理2012年1—12月数据结果与雷达、探空以及ERA5再分析数据进行比较,各高度纬向风与探空测值的均方根误差均为2~3 m·s-1,优于雷达产品和探空测值均方根误差（3~4 m·s-1）,信噪比、谱宽和垂直速度质量也有明显提高,表明改进算法可靠、有效且相对易于实现。     

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.