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/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。     

新一代天气雷达发射机寄生频谱分析与处理方法

针对新一代天气雷达(CINRAD)发射机频谱中存在寄生谱线的现象,建立了雷达发射信号寄生调制的数学模型,根据CINRAD雷达发射机组成原理框图,分析了寄生谱线产生的原因,并提出了解决雷达发射机寄生谱线问题的方法,利用该方法在某CINRAD雷达系统联调和测试中基本消除了发射机输出频谱的寄生谱线,提高了发射机的频谱纯度.     

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。     

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/CC频率源稳定度对雷达回波的影响

频率源稳定度是多普勒雷达的一项重要指标,如果雷达频率源本身存在频率起伏和相位起伏,就无法获得精确的强度和速度场信息。简要介绍了CINRAD/CC频率源的合成方式及主要信号流程,同时回顾频率源稳定度的表征方法及其联系。研究频率源短、长期稳定度的影响因素,利用雷达维修平台模拟再现故障,讨论了改进频率源稳定度的措施,从而实现现场快速判断、维修的目的。通过时域、频域并结合实际例证分析总结出在现代雷达中,频率源的相位噪声(稳定度)是影响雷达回波强度和速度测量的主要因素。这些技术和方法在CINRAD/CC频率源维修维护工作中具有一定的借鉴作用。     

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.     

一种天气雷达相噪异常检测分析方法

相位噪声是脉冲多普勒天气雷达系统的重要性能指标,直接反映雷达系统的相干性.为了透彻理解天气雷达相位噪声指标的物理意义,归纳了天气雷达相位噪声指标异常的排查分析方法,以指导天气雷达机务人员测试排查天气雷达相噪指标异常故障.在深入分析相位噪声物理意义的基础上,根据新一代多普勒天气雷达相噪指标的测试原理和方法,对可能影响雷达系统相位噪声的各种因素进行总结分析,提出了一种天气雷达相噪指标异常的排查分析方法,河源天气雷达相噪超标的故障排除案例证明了该方法的有效性.     

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。     

713气象雷达发射机常见故障及其排除

1概述1．1功用713雷达是一种对云、雨等气象目标进行探测和定位的装置。其工作的基础在于：当云、雨等水汽凝结物受到雷达天线辐射的电磁波作用时会产生电磁波的散射现象．发射机用来产生高功率的射频脉冲信号,经天线收发开关和债线系统传输至天线,由天线辐射到空间。为保证雷达对远距离降水目标的探测和具有足够大的测雨机率,发射机应采用低重复频率、宽脉冲宽度和高峰值功率工作。1．2发射机主要技术参数领率范围：5400±30MHz,脉冲宽度：2μs,脉冲功率：250kw,重复频率：200Hz。1．3组成1．4基本工作过程触发脉冲产生器在主控台…     

双基地多普勒天气雷达天线架设高度设计及旁瓣污染分析

在双基地多普勒天气雷达的试验和应用研究中发现, 天线的高度设计和旁瓣污染是双基地天气雷达研究中需要直接面对的两个问题。探测目标的最低高度取决于天线的架设高度, 它的设计具有实用价值, 同时发现旁瓣污染影响探测资料的质量。基于双基地雷达探测原理, 对其进行分析, 给出在一定基线长度和最大探测距离乘积条件下, 以目标探测高度为参数的雷达天线架设的最低高度设计方案; 并分析双基地多普勒天气雷达旁瓣污染的主要原因, 进一步探讨在一定假设条件下减小或消除旁瓣污染的影响, 以控制观测资料质量。     

新型天气雷达发射脉冲包络检测集成系统设计与实现

实现一种新型天气雷达发射脉冲包络检测集成技术,高度集成数控衰减器、包络检波器、A/D转换器和FPGA(Field Programmable Gate Array)处理器;能快速准确的对发射机脉冲特性进行检测,无需其他仪器和工具辅助,全自动测试,自动生成测试报告并根据测试结果给出检修建议,能够有效解决台站天气雷达对发射脉冲包络传统测试和维护的单一测试仪器功能,有效降低人为测试误差,减少天气雷达故障诊断和日常维护带来的制约和影响,促进天气雷达测试、维护维修保障的标准化和自动化。     

CINRAD/CB脉冲多普勒天气雷达数字中频接收机

介绍CINRAD/CB脉冲多普勒天气雷达数字中频接收机的主要功能和技术性能.CINRAD/CB雷达接收机的主要特点是高灵敏、采用了数字中频采样、带AGC的大动态接收范围、低相噪频率综合器、在线测试、系统在线定标和整机性能的测量等技术,采用了高稳定频率源和全相干技术体制.简述了CINRAD/CB雷达接收机的组成和工作原理,给出接收系统的组成框图,对该系统接收机的灵敏度、噪声系数、动态范围等性能指标进行了分析.     

济南CINRAD/SA雷达双偏振升级关键技术分析

针对CINRAD/SA天气雷达双偏振升级,阐述了通过WRSP信号处理器、晶振频率源、标定技术、相位编码技术、信号处理新技术新算法等关键技术的升级,提升了雷达的整体性能。济南雷达升级后,接收机灵敏度由-109 dBm提升至-113 dBm,接收机动态范围由89 dB提升至101 dB,发射机输出改善因子由59.34 dB提升至61.64 dB,系统相位噪声由0.107°提升至0.041°,系统实际地物对消最大值由45.1 dB提升至49.7 dB,距离分辨率由1 000 m提升至250 m,改善了雷达对弱信号的探测能力,增强了对电磁干扰、超折射的识别能力,增强了地物抑制能力;天线伺服系统通过改碳刷结构汇流环为金属丝免维护汇流环,减少了天线动态故障报警率,提高了伺服系统运行的稳定性和可靠性;通过CW与TS信号在线标定技术,检验了升级后双偏振雷达双通道的一致性。     

雷达资料时间循环同化应用于闪电落区等研究初探

为研究夏季雷暴天气条件下的对流、降水、闪电的发展过程,有效使用高时空分辨率的遥感手段,如多普勒雷达、闪电定位仪等,利用中尺度数值模式ARPS及敏感的数据同化系统ADAS将VCP21模式下每6 min一次的雷达基数据资料进行时间循环同化,模拟得到相对可靠的三维空间、每10 min输出一次的对流云初步性态描述信息;进而结合目前公认的感应及非感应起电机制,通过云中电场强度与同化得到的云内相态模拟资料之间粗略微分关系,设定放电阈值,初步得到放电主要落点等信息;把本次模拟结果与江苏省闪电定位系统(LLS)实测资料做了对比,发现二者具有一定的可比性:(1)实测30 min内共有78次闪电,感应起电机制下共模拟出40次,非感应起电下有76次且首发时间较早。这也说明了非感应起电机制更易于雷暴云内电荷的衍生;(2)30 min内两种机制下模拟得到雷电发生的主要位置差别不大,和实测基本一致。     

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.