CINRAD/SB雷达回波强度定标调校方法

回波强度定标和调校方法是保障CINRAD/SB回波强度测量精度的关键技术,方法不当会导致回波强度测量误差增大,直接影响雷达定量估测降水产品的可靠性。为了满足回波强度测量误差在±1 dBZ范围内的技术要求,根据雷达气象方程,通过对CINRAD/SB接收机测试通道、主通道、天馈系统相关影响回波强度测量误差的因素进行分析,提出了从接收机动态范围和雷达参数调整、线性通道增益定标目标常数定标,到测试通道参数调整的回波强度定标工作流程。总结出以线性通道增益定标目标常数定标为基准,采用测试通道参数测量法或基准法调校,以保证发射功率和接收机动态范围变化导致的回波强度测量误差得到在线实时校正,提高了CINRAD/SB回波强度测量精度。从接收机测试通道、主通道、天馈系统及发射功率4个方面,给出了回波异常的分析和诊断流程。并提出在接收机保护器前端增加机外信号注入口和定标信号功率检测功能,以利于机内外回波强度定标对比校准和消除测试通道参数变化导致回波强度测量误差的建议。     

基于功率谱的风廓线雷达回波强度定标方法

风廓线雷达已在我国得到大范围的业务布网应用,现有业务产品主要为风场信息。为了充分发挥风廓线雷达的作用,获取更多的天气过程信息,该文提出仅使用风廓线雷达返回信号功率谱进行数据定标（DCNP）的方法。使用雷达系统噪声功率对返回信号功率谱单位幅度进行标校计算,基于标校后的雷达探测功率谱分布数据计算回波强度功率谱密度分布、回波强度、大气折射率结构常数。利用2017年北京风廓线雷达、2016年南京风廓线雷达和2018年梅州风廓线雷达观测数据,对我国业务运行的3种主要型号风廓线雷达进行算法评估试验。定标方法的计算结果稳定,风廓线雷达不同探测模式之间的一致性较好。使用每个测站定标结果与相邻天气雷达数据进行比较,风廓线雷达回波强度定标结果与天气雷达也有较好的一致性。DCNP方法与基于信噪比（SNR）的强度计算方法进行比较,与SNR方法相比,DCNP方法定标结果更加稳定可靠。     

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:Ra-dar 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.     

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。     

回波强度测量的误差因素分析及解决方法

回波强度测量误差主要由雷达本身的参数(如发射功率、波束宽度、天线增益、系统损耗等)、气象因子(如折射指数、衰减系数、充塞系数等)、信号处理方法等误差引起.通过对相关雷达参数的相对误差和回波强度绝对误差曲线分析得出,雷达参数天线增益优于0.1 dB、发射峰值功率优于10%、发射频率优于0.1%、脉冲宽度优于1%、波束宽度优于0.01°时,反射率因子测量误差将＜0.8 dBz,可满足新一代天气雷达反射率因子测量误差范围在±1 dB内的技术要求.     

CINRAD/CD接收机疑难故障案例诊断分析

针对CINRAD/CD无机内测试信号的疑难故障案例,介绍如何借助大型电子设备规范化维修的理念和方法,结合雷达系统原理和信号流程,综合运用原理分析法、越级法、测量法、代替法等故障诊断方法进行分析与判断,逐步缩小故障排查范围,从而达到快速定位及排除故障的目的。最终确定该故障是由于接收与监控分机间的信号线断开,造成控制码没有送至微波组件内单刀双掷微波开关所导致的。文中提供了该类型故障的规范化维修流程,其诊断方法和思路可广泛应用于CINRAD技术保障工作中。     

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。     

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。     

毕节雷达回波强度与降水强度关系的初步分析

为了分析雷达回波强度与降水的关系，本文根据反射因子和雨强以及雷达气象方程的关系出了雷达回波强度与降水强度的关系式，利用线性回归理论求出了适用于本地的具体表达式。     

X波段一维扫描有源相控阵天气雷达测试定标方法

该文根据有源相控阵天气雷达的体制特点,参考多普勒天气雷达测试定标方法,提出了一维扫描有源相控阵天气雷达的测试和定标方法,将测试重点放在天馈系统、T/R组件、脉冲压缩、动态范围的测试和定标上,以解决不同观测模式、不同波位的天线增益等参数变化引起的回波强度测量误差问题。测试结果表明:天馈系统在不同观测模式下的天线参数随仰角的变化情况、波束指向的准确度、T/R组件的动态范围等均符合设计要求,回波强度和径向速度定标精度较高。雷达经过测试和定标后,于2014年5—8月分别在安徽定远和四川甘孜进行外场试验,并与附近多普勒天气雷达 (SA) 和C波段双线偏振雷达观测数据进行对比,结果表明:回波强度误差在合理范围内,精细测量、警戒搜索、快速观测3种模式观测的强回波的水平和垂直位置、结构和系统误差均比较一致,数据可靠。     

数字化713天气雷达定标及结果验证

根据气象雷达回波的理论和气象雷达方程，介绍了数字化713天气雷达回波强度定标方法及对定标结果的验证方法。     

CINRAD/SB雷达接收机技术特点及故障诊断方法

介绍了CINRAD/SB雷达接收系统技术特点。根据接收机的主通道、测试通道、故障定位通道的信号流程,从监测信息、报警信息、关键点参数测量入手,总结了CINRAD/SB雷达接收系统故障诊断方法和技巧。详细介绍了利用RDA计算机的报警信息直接查找故障、通道测试法和关键点波形测试法3种诊断故障的方法,并列举了接收机主通道前端、后端以及测试通道3个不同类型的典型故障个例的分析和处理步骤。提出了接收系统维修方面的一些建议,为新一代天气雷达技术支持和保障提供借鉴。     

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.     

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。     

CINRAD/SB雷达伺服上电故障诊断分析

在详细介绍CINRAD/SB雷达数字伺服系统加电控制、天线状态信号流程的基础上,分析出数字伺服系统无法上电3方面原因：负载过载导致空气开关保护性断电;伺服系统加电信号不正常;制动器过流导致温度超限。总结了CINRAD/SB雷达伺服系统无法上电故障的分析方法和诊断流程。通过诊断流程详细论述两例伺服无法上电的复杂故障分析和排除过程,以及在台站无配件更换情况下,充分利用雷达线路特点暂时采用应急方法尽快恢复雷达运转的方法,保证灾害性天气监测的需求。为新一代天气雷达技术支持和保障提供借鉴。     

风廓线雷达回波强度和速度标定问题研究

文章讨论了风廓线雷达标定系统中的两个问题。首先,在风廓线雷达回波强度标定原理的基础上,依据雷达气象方程,分析了发射功率变化和接收机增益变化对回波强度测量精度的影响,提出了通过实时测量每个脉冲重复周期内发射采样脉冲功率和回波功率在数字中频接收机的输出值,改善回波强度测量精度的方法。其次,在风廓线雷达速度标定原理的基础上,分析了速度标定中因I/Q信号的幅度、相位不平衡造成的镜像谱分量,提出了一种基于信号时域统计特性的订正方法,并利用I/Q信号数学模型进行了仿真实验,结果表明,该方法可以有效抑制I/Q信号幅相不平衡产生的镜像谱分量。     

一次冬季降雹过程的CINRAD/SA回波特征

利用新一代天气雷达 (CINRAD/SA)对 2 0 0 2年 1 2月 1 9日一次冬季降雹观测资料进行分析 ,从中得出冬季降雹的回波特征 ,并对这次过程中出现的三体散射现象及相应的雷达产品做初步分析 ,得出“三体”散射现象是降大雹的一指示性标志和降雹的一些雷达产品指标。     

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。