若羌L波段氣象探空雷達故障維修分析

張杰

（阿克蘇地區(qū)氣象局，新疆 阿克蘇 843000）

L波段探空雷達的運行狀況好壞直接影響探空資料的準確性和完整性，故對L波段雷達的維護以及故障的排除，是探空業(yè)務的重要組成部分。若羌L波段雷達于2006年正式投入運行以來，出現(xiàn)過多次故障，故障的類型和影響程度不盡相同。現(xiàn)就出現(xiàn)過的故障進行分析和總結，以供參考。

1 故障的現(xiàn)象、影響及分析

1.1 低仰角丟球且重復出現(xiàn)

現(xiàn)象：放球中期（仰角不大于80度）四根亮線瞬間跳變，隨后不能恢復，天線隨機轉向它處，高差報警探空數(shù)據(jù)變得混亂無序，造成丟球。手動抓球后恢復正常，但有概率再次出現(xiàn)上述現(xiàn)象并丟球。

影響：造成丟球時段內的測風和探空數(shù)據(jù)丟失，由于丟球出現(xiàn)在放球過程的中后期，抓球難度較大，不能及時抓球可能導致重放球。

分析：此故障出現(xiàn)多為冬季，而且出現(xiàn)時表現(xiàn)為整機不能正常工作，但出現(xiàn)時間極短。放球結束后對各系統(tǒng)進行排查時不能發(fā)現(xiàn)任何問題，用常規(guī)的定位分析方法很難找出故障的關鍵位置，所以從整體情況分析：故障發(fā)生短促且可以恢復正常工作狀態(tài)，不因是電子元件徹底損壞導致，故障多發(fā)為冬季，所以故障與低溫有關系。故障出現(xiàn)時探空測風均不能正常工作，故判斷雷達信號時整體受到影響。測量室內部分均正常，測量地下電纜，和差箱內前置高放、差環(huán)環(huán)、限幅器以及各連接導線、基座內高頻組件連接線纜阻值匹配損耗均在正常范圍，最后將故障鎖定為和差箱與高頻旋轉關節(jié)連接的WT8線纜接觸不良。WT8線纜負責將前置場放大后的信號送入基座中的高頻旋轉關節(jié)，雷達的發(fā)生信號與接收信號均要通過此線路。WT8線纜是一根同軸電纜隨著雷達的仰角俯仰有一定的扭轉拉伸動作。同軸電纜外有銅絲金屬屏蔽層，連接處金屬屏蔽層的銅絲通過接口處于機殼接地相連接。冬季氣溫低線纜外層橡膠保護層變硬導致雷達仰角變化時線纜的芯體和屏蔽層銅絲相對移動，多次摩擦后銅絲斷裂并掉落在芯線和屏蔽層中間，造成WT8中大功率的發(fā)射信號與屏蔽層之間打火以及接收信號從屏蔽層直接被接地，是雷達不能接受探空信號同時不能繼續(xù)自動跟蹤。并且隨著俯仰變化掉落的銅絲會隨機地導致雷達不能正常工作。

排除：拆開WT8線的管套，打開接頭部分，發(fā)現(xiàn)屏蔽層銅絲大部分斷裂，芯線和屏蔽層之間有明顯打火痕跡，用烙鐵將WT8線頭部取下，將屏蔽層銅線向下拓展，并用小刀割去多余的介質層，用線鉗剪短中心的銅質導線，將其插入WT8線纜頭部，用烙鐵風槍灌錫固定后，將屏蔽層銅絲均勻分布在壓片的四周，重新安裝好WT8的接口。制作接口部分需注意介質層和中心銅質導線截取的長度，要保證接口處連接緊密，冬季焊接時室外氣溫低，有條件可以搭建小型溫室，制作完畢后注意涂抹硅膠防潮。

1.2 放球過程中天線抖動劇烈

現(xiàn)象：放球前自動跟蹤有源目標物時天線不斷抖動，放球后出現(xiàn)同樣的情況，在瞄準望遠鏡中觀察發(fā)現(xiàn)雷達跟蹤有明顯滯后、搖擺。

影響：降低測風精度，且放球后期信號變弱時擺動加劇造成丟球。

分析：雷達未運行是搖動天線，發(fā)現(xiàn)方位間隙較大，緊固方位電機螺絲后恢復正常，但數(shù)天內方位間隙會再次增大，根據(jù)經驗判斷應是方位電機固定部分損壞，導致方位電機和傳動齒輪間隙過大，雷達天線方位轉動時來回搖擺。

排除：卸下方位電機，發(fā)現(xiàn)方位電機與基座固定螺絲未損壞，但中間的兩顆定位銷釘已經徹底斷裂，拆下方位電機的固定端，取下斷裂銷釘，用白紙描下定位孔的孔徑，測量定位孔的長度，用車床車出銷釘，再打入定位孔安裝好方位電機后，故障排除。值得注意的是這個故障是由于值班員操作雷達快推快放時巨大慣性導致固定銷釘受力過大造成的，如出現(xiàn)過此故障的臺站需對值班員進行操作培訓，做到緩推慢放。

1.3 四根亮線頂部有虛線（非頻率問題）

現(xiàn)象：放球整個過程中四根亮線頂部均有虛線，有規(guī)律的起伏。

影響：放球后期探空數(shù)據(jù)接收異常，飛點顯著增多，雷達仰角和方位數(shù)據(jù)均有抖動，影響測風精度。

分析：對雷達的接收系統(tǒng)全部線路原件進行檢查，未見異常，懷疑是外部干擾，用示波器檢查11－6板四路方波，發(fā)現(xiàn)方波上同樣有附加雜波，且室內驅動箱電源箱的外殼也測量到相同波形雜波，故干擾源應在室內。

排除：查找干擾源的過程相對繁瑣，雜波的頻率不能準確測定，排除了供電系統(tǒng)交流干擾的可能，以及室內其他用電器可能產生的干擾。由于故障是近期發(fā)生的，所以要縮小范圍考慮最近安裝的用電器，最后排除了其他可能，只有在室外新安裝了一盞LED照明路燈，其開關在探空組室內，打開開關后發(fā)現(xiàn)，在閉合狀態(tài)下，此開關有微弱的打火現(xiàn)象，產生隨機無規(guī)律的電磁干擾。換開關后，雷達不再受到干擾，四根亮線恢復正常，故障排除。此故障告誡廣大機務工作者，要時刻關注雷達對周邊的電磁環(huán)境，以免造成對探測環(huán)境的破壞。

2 結束語

以上故障的分析和排除過程均是本人對實際工作的歸納總結，期間得到了新疆自治區(qū)氣象局裝備中心工作人員的大力幫助和支持，希望能對廣大L波段雷達機務工作者起到一定幫助和借鑒作用。

[1]GFE（L）1型二次測風雷達原理和維修.南京大橋機器廠，2003.10.