气象雷达维修漫谈之三 711雷达发射机和接收机的检修

一、发射机的一般检修方法 711雷达发射机除了产生大功率的高频发射脉冲,直接从磁控管振荡器耦合输出,经波导系统传输至天线喇叭口定向辐射外,还从它的触发脉冲产生器同时输出触发脉冲,送到显示器和接收机,控制它们与发射机同步工作,所以发射机工作的好坏,不仅影响自身而且也影响其他分机。 怎样判断发射机是否正常呢?它正常工作的明显标志是:“磁流”(或功率指示)正常,磁控管振荡器的振荡频率符合要求(9370±30兆周)。“磁流”是通过接收机控制盒面板上的电表或距离显示器面板上的电表测量的;功率则是通过发射机预调器面板上的功率表测量的;而磁控管振荡器的振荡频率,要通过波导系统的定向耦合器接上回波箱来测量。如果这些指示不正常或没有,说明发射机有故障,需要进行检修。 发射机有了故障,从何下手呢?一般来说,先要通过看光亮、听声响、量数据、测波形等方法的综合     

0～12小时雷电灾害预警报系统研究

用1996~2005年Micaps系统高空及地面的历史报文资料和全省地面站雷暴观测实况资料统计分析,得出福建雷暴气候特征、归纳影响雷暴天气系统类型;从大气层结稳定度、水汽条件和抬升源等产生雷暴条件的因素,统计分析得出福建雷电天气的物理预报因子及不同季节的预报指标,建立福建省0~12小时雷电灾害预警报系统发布平台。     

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。     

检修QJF-85型天气警报发射机无载波信号输出一故障之探讨

QJF-85型天气警报发射机是我省用于专业有偿服务的第一代产品。该发射机是由无锡无线电厂从新西兰引进并推广于气象部门的。实践证明,在无特殊的外围因素的影响下,只要做好日常的维护保养工作,该机是不太会出故障的。 但由于是引进产品,这就给维修带来一定的困难。比如说,无连接电缆,因此对2294、2295电路无法带电操作;又由于它的印制板,螺丝等全是采用“英制”,而我们又无专用工具,     

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。     

一种适合于台站的天气警报系统升级改造方案

天气警报服务系统是八十年代中期开始在我省台站建立的一种无线电语言广播系统。在当时的条件下，由于气象专用通信网及邮电公共交换网发展相对滞后，天气警报系统便以其组网简单、易于操作而得到较快发展。据统计，我省已建立单向天气警报系统五十余个，发射机近六十台，双向气象警报通信网十余个，设备近百台。但随看近年来内部及外部通信条件的改善，尤其是县以下邮电通信的迅速发展，天气警报系统的不足日渐突出，系统功能单一，专业服务能力弱，保密性差，设备笨拙，携带不便，已在一定程度上制约了专业用户的发展。为此，中国气象局、…     

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。     

多普勒气象雷达发射系统故障分析与处理

正1引言民航吉林空管分局气象台多普勒天气雷达是由安徽四创电子股份有限公司设计、研制的C波段全相参脉冲多普勒天气雷达。能够完成探测降水回波的位置、强度,定量测量200km范围内气象目标的强度。它是警戒强对流危险天气,分析中小尺度天气系统,制作短时天气预报的强有力的工具。多普勒天气雷达发射机是雷达系统的重要组成部分,相对其他单元,由于大量器件长期工作在大电流、高电压、高功率环境下,故障率较高。本文     

一次CINRAD/SA天气雷达频率源故障的分析与处理

排除法是对电子、机械设备进行故障诊断的一种常用手段,在缺乏有效检测设备的特殊情况下,往往能对设备的故障排查和诊断起到关键作用。RDASOT软件是新一代天气雷达的离线操作系统,它对雷达的定标检查和故障定位起着非常重要的作用。利用RDASOT动态测试方法定位接收机故障,是台站机务员必须掌握的一种方法。汕头CINRAD/SA天气雷达在扫描过程中出现接收机、发射机等多项报警,随后出现雷达产品无回波并最终导致故障停机,严重影响观测。为彻查此次故障,针对所有可能导致此次故障的原因,在因台站功率计探头损坏而无法直接测量雷达各个关键点功率参数的情况下,利用排除法,根据信号流程和故障现象,在依次排除掉发射机高频链路、发射机调制器、信号处理器等因素后,把故障定位在接收通道。为进一步判断是接收机前端还是后端故障,结合接收机RDASOT软件的动态范围测试结果,采用分步隔离动态测试法逐步缩小故障范围,最终判断出频率源为故障部件,成功将雷达系统恢复正常,并根据故障报警信息,结合分析和处理方法,总结出在发射机高压正常情况下无回波的故障诊断流程,为天气雷达故障维护维修提供借鉴。     

异地气象卫星地面站的时间同步方案及误差分析

时间统一是跨区域多个气象卫星地面站顺利完成卫星数据接收任务及全系统业务正常运行和控制的重要要素。时间的标准有世界时、原子时及世界协调时等，提供时间标准的源有专用时统设备、全球定位系统（GPS）授时设备、天文台短波广播接收设备等。系统内的时间差异将使系统不能协调工作，导致接收任务的部分失败或完全失败。首先介绍了时间标准，和时间在业务系统中传输的常用方法，然后介绍一种利用GPS授时设备提供时码源，实现全系统时间统一的解决方案，最后讨论了采用该方法给系统授时的时间误差分析方法。该方案在气象卫星地面应用系统中成功应用，并可靠工作。此方案在多雷达组成的探测网，自动气象站网及其他气象业务网络中也将有广泛的应用前景。     

CINRAD/SB雷达功率衰减原因

速调管作为雷达发射机的核心部件,其性能的好坏直接影响雷达整机的性能;由于其腔体构造的稳定性和昂贵的价格等原因,使技术人员在检修中一般不怀疑其性能不佳而进入维修上的误区.通过对万州CINRAD/SB雷达故障报警信息进行跟踪,故障回顾,结合故障发生所伴随的工作环境与工作状态、测试数据,从发射机的工作原理出发,梳理了其功能模块,然后加以分析,探寻其发射机功率持续下降的原因,并加以总结,给出了雷达建设、维护维修中应当注意的一些问题、方法与建议.     

毫米波测云雷达的系统定标和探测能力研究

毫米波测云雷达是中国自主研制的一部双线偏振全相干8.6 mm波长的测云雷达.本文在介绍该雷达系统的参数和技术特点的同时;重点阐述了厂家用外接仪表对该雷达天线系统、发射机系统以及接收机系统等硬件参数进行测试的方法,检验了雷达回波功率动态范围的定标和测量参数的定标结果;并从理论计算,配合试验区域内另外两部10cm波长的天气...     

711雷达收发分机风冷部件设计缺陷的补救措施

711数字化天气雷达在人工影响天气，跟踪监视对流云变化、防雹作业指挥中发挥了巨大作用。我区自1994年引进该雷达后，使人工影响天气作业的科学技术水平有了很大提高。随着人影工作规模的不断扩大，我区711数字化雷达已发展到近20部，但是在近几年的使用中发现了该型雷达在设计方面存在部分缺陷，如不克服这些缺陷将会给雹云监测、作业指挥带来不便，影响人影工作的正常开展。1 711雷达收发分机在设计方面存在的主要缺陷该雷达收发系统与WRDPS数据处理系统和操作控制部分相互独立，彼此分开放置，通过电缆进行联接。当收发分机出现问题时…     

利用天气雷达资料预报强对流天气的一种方法

强对流天气属于中小尺度天气系统,其空间范围小,发生时间短,因此用常规天气预报方法不能很好地解决预报问题。为了在现有设备和技术条件下,利用天气雷达和常规天气资料客观半定量地判断和预报强对流天气,我们研究并采用了统计预报方法,即用综合概率法(或概率平均法)。经检验,效果令人满意。     

基于雷达跟踪外推及Google Maps的强对流天气临近预报

以银川新一代天气雷达资料为核心,利用交叉相关外推算法,在本地化质量控制的基础上,实现对宁夏中北部地区0～1 h强对流天气的跟踪外推预报.建立了基于网站和高分辨率Google Maps地理信息,综合显示雷达、卫星云图、闪电定位仪等多源气象资料及其导出、预报产品的宁夏临近预报业务系统.为预报人员根据不同的地形条件、人口及工...     

雷达拼图资料上中尺度对流系统的跟踪与预报

在中尺度对流系统(Mesoscale Convective Systems,MCSs)自动识别基础上,利用相关法跟踪雷达回波(Tracking Radar Echoes by Cross-correlation,TREC)和面积重叠法完成新的跟踪预报方法.新方法利用TREC得到MCSs移动矢量,利用该矢量外推对应MCSs雷达回波.根据外推回波与相应回波实况,采用面积重叠法完成跟踪,同时利用移动矢量完成预报.采用4次强天气过程对算法进行检验,分析结果表明:(1)新方法能够有效实现MCSs跟踪与预报;(2)新方法得到MCSs移动速度相对稳定,不因为系统合并、分裂和生消出现速度大幅度波动现象,有效减小预报误差,6～60 min预报误差相对于原方法减小20％以上;(3)新方法虽然能提取得到较为稳定的系统移动速度,但不能得到系统的传播速度.原方法能得到系统的移动速度和传播速度合成,但提取速度不稳定,容易受到质心偏移的影响,预报误差较大.新方法在系统消亡期提取移动速度不稳定,导致跟踪丢失现象的发生,而原方法在系统合并与分裂时易出现跟踪丢失现象.     

组建天气雷达联防网 开展短时天气预报服务

自六十年代末以来,我国天气雷达发展很快,现已有10厘米、5厘米、3厘米的天气雷达共两百多部。这些先进技术设备在天气预报服务中发挥了一定的作用。但由于条件限制,长期以来,都是单部雷达各自进行探测,只有当地或邻近少数气象台站受益。为了充分发挥天气雷达应有的作用,弥补单机定时监视的缺陷,为广大台站开展短时     

用北极星标定雷达及经纬仪方位的方法

地球自西向东绕地轴旋转。由于北极星与地轴约有1°左右的偏差,因此,一天之内,北极星位置发生变化的最大偏差(从东大距到西大距)约为2°。 如何利用北极星标定701雷达及测风经纬仪的方位?《高空气象观测手册》规定可在“不同的几个时间……,如21、24、3、6点钟等时间,观测北极星与固定目标物之间的夹角(方位角),取其平均值较为准确。”这样做,实际比较麻烦,而且并不准确(误差0.5°左右)。而正确的方法应该是:根据测站观测北极星时的地方恒星时及纬度,按附表(天文年历)查取北极星的实际方位,来标定701雷达或测风经纬仪。 在高空气象观测中,观测北极星方位及仰角的一些天文订正值可以略去,如:由于大气折射而产生的     

台风登陆背景下宁夏北部两次暴雨天气对比分析

利用常规气象资料对台风登陆背景下宁夏北部出现的两次暴雨天气的降水特点、大尺度环流背景和天气尺度影响系统进行了对比分析;利用T213数值模式的物理量预报产品对大气层结稳定度和水汽条件进行了动力学诊断分析;利用银川新一代多普勒天气雷达资料对中尺度系统的活动进行了跟踪。结果表明：两次暴雨过程中,台风在中国东南沿海登陆,西太平洋副热带高压西伸北抬,高低空四股气流汇聚在宁夏北部产生暴雨天气。由于台风登陆后强度不同,台风外围东风转向形成的偏南风大小存在明显差异,使得不稳定能量和水汽输送产生差别,导致两次暴雨过程影响范围扣强度明显不同。两次过程中,形成触发条件的冷空气强度不同,对暴雨量级也有一定影响。     

浙中北强对流天气落区预报的一种动力统计方案

强对流天气是我省一种重大灾害性天气。由于它局地性强,预报难度大,对它的研究一直是我们科研工作的重点。在判断其“有、无”的预报上,目前已有一些方法,而对其落区的预报则主要还是通过云图和雷达来直观的分析和短时的外推。本文的工作就是利用文献所