【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大類；而高頻信號(hào)又以 L波段射頻信號(hào)為主要關(guān)注點(diǎn)。只有掌握了某一信號(hào)的流程，才能對(duì)相關(guān)聯(lián)的故障作出比較正確的判斷。 例如，回波信號(hào)的基本傳輸路徑是：由探空儀發(fā)射的射頻（高頻 1675MHz）信號(hào)經(jīng)空間傳播到達(dá)雷達(dá)上下左右 4個(gè)天線反射體，經(jīng)過(guò)饋源送到四路高頻同軸電纜，再經(jīng)過(guò)調(diào)相器進(jìn)入和差網(wǎng)絡(luò)合成為一路信號(hào)；這一路信號(hào)經(jīng)前置高頻放大器 (為提高接收機(jī)靈敏度而設(shè)置 )、隔離器、環(huán)行器、主軸內(nèi)外電纜和高頻旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、環(huán)行器到達(dá)高頻組件，在高頻組件中被轉(zhuǎn)換（下變頻）成為 30MHz中頻信號(hào)；此后，經(jīng)過(guò) T1電纜送達(dá)室內(nèi)主控機(jī)箱的中放組件完成一系列中頻信號(hào)放大任務(wù)，再經(jīng)過(guò)檢波放大為視頻脈沖，最終送往探空、測(cè)距、測(cè)角等相關(guān)單元進(jìn)行分析處理。 控制信號(hào)則有多種類型，其正常與否的關(guān)鍵在于“能量供給”（即基本電源系統(tǒng)的工作電壓）。 L波段雷達(dá)常用的控制電壓有： +5VDC電壓，多用于微處理器、控制信號(hào)、時(shí)序產(chǎn)生電路等數(shù)字電路或指令控制電路的基本工作電壓； +15VDC電壓，是模擬放大器等相關(guān)電路的工作電壓，如高中頻通道、視頻信號(hào)放大器等；另外， 24VDC用于驅(qū)動(dòng)器等的工作電壓，還有特殊需求的 AC～ 110V電壓用于自整角同步機(jī)勵(lì)磁電壓和軸角轉(zhuǎn)換模塊工作電壓等。電源出現(xiàn)問(wèn)題往往是系統(tǒng)控制信號(hào)出現(xiàn)異常、進(jìn)而導(dǎo)致各分系統(tǒng)之間配合失調(diào)（如天線驅(qū)動(dòng)失控）等故障出現(xiàn)的重要原因，因此，檢測(cè) +5VDC工作電壓輸出是否正常是分析、排除系統(tǒng)控制信號(hào)故障（天線機(jī)構(gòu)動(dòng)作異常）等問(wèn)題的必須手段之一。 值得強(qiáng)調(diào)的是，一個(gè)維修維護(hù)人員是否真正理解和掌握了雷達(dá)的基本結(jié)構(gòu)框圖、明晰了各個(gè)分系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系以及機(jī)械和電氣聯(lián)系，還要看他能否根據(jù)實(shí)踐需要來(lái)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)框圖、聚焦問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 例如，雷達(dá)信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，大發(fā)射機(jī)發(fā)射脈沖 的輸出的基本路徑見(jiàn)圖 2。 圖 2 發(fā)射信號(hào)路徑圖 9 如果明了系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，理解天饋系統(tǒng)“自上而下和自下而上是一通路”的基本原理，在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)部件對(duì)流程圖進(jìn)行簡(jiǎn)化（圖 3）。這樣一來(lái)，相應(yīng)故障的診斷、檢測(cè)和定位思路就很清晰了。 圖 3 發(fā)射信號(hào)簡(jiǎn)易路徑圖 科學(xué)判定故障部位 當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不要盲目下定義，理清思路、采用正確的方法來(lái)逐步定位故障點(diǎn)非常重要。進(jìn)行 故障定位檢修時(shí)首先應(yīng)采用 直觀法 (直覺(jué)法） ，即用“眼看、手摸 、耳聽(tīng)、鼻嗅”等直觀的方法來(lái)確定故障部位； 常用的故障定位檢修方法還有 孤立 （ 隔離）法 、 替代法、逐步測(cè)量法 等 。 根據(jù)故障現(xiàn)象，從其工作原理入手對(duì)現(xiàn)象原因作出科學(xué)的分析判斷，進(jìn)而確定相關(guān)的功能模塊并繪制出檢查流程圖，然后采用由表及里、自下往上的方式逐一進(jìn)行排查。遵循這一操作流程，將會(huì)顯著提高故障的定位效率和故障排除的成功率。 圖 4 L波段雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能故障排查簡(jiǎn)圖 10 4 臺(tái)站疑難故障檢修實(shí)例 四條亮線兩兩不齊 故障現(xiàn)象 ：校正好的光電軸突然偏離很大，四亮線兩兩不齊。 分析與維修 ：雷達(dá)開(kāi)機(jī)后，自 動(dòng)跟蹤固定探空儀（放球前準(zhǔn)備好的），發(fā)現(xiàn)四亮線兩兩不齊。到天線瞄準(zhǔn)鏡看，發(fā)現(xiàn)校正好的光電軸突然偏離很大。用示波器檢查 116插板（天控板）“上”、“下”、“左”、“右”的程序方波，方波正常。關(guān)閉雷達(dá)，到天線座打開(kāi)和差箱，發(fā)現(xiàn)箱內(nèi)有積水。擦拭水干后，用電吹風(fēng)把和差箱內(nèi)的器件全部吹干。檢查并測(cè)量開(kāi)關(guān)管上的二極管 VK105,沒(méi)發(fā)現(xiàn)二極管 VK105有損壞。找出漏水原因，用防水膠密封好。重新開(kāi)機(jī)。雷達(dá)工作正常。利用晴天放球時(shí)間（放球 10分鐘后），重新校正光電軸的一致性，故障排除。 發(fā)射機(jī)故障分析與維修 故障 現(xiàn)象 ：按下“高壓”按鈕后，發(fā)射機(jī)電流表無(wú)指示，或一會(huì)兒后又掉回零，且自檢警示過(guò)壓短路。 分析與維修 ：造成高壓加不上電的原因有以下三方面： （ 1）測(cè)距板（ 113）沒(méi)有發(fā)射觸發(fā)脈沖； （ 2）終端板（ 114）是否有送出加發(fā)射高壓指令； （ 3）發(fā)射 /顯示板（ 112）本身是否工作正常。 根據(jù)這個(gè)思路，先用備份板（ 113； 114； 112）替換法，發(fā)現(xiàn)發(fā)射 /顯示（ 112）本身工作不正常。根據(jù) 112板的單元電路圖（ 9a），結(jié)合故障現(xiàn)象有過(guò)壓短路警示。調(diào)整好示波器，用示波器對(duì)（壞的 112板） 2XP1的第 12腳測(cè)量為低電平方波（下稱低電平）。根據(jù)電路圖，測(cè)得集成塊 D6第 18腳為低電平， D6第 2腳也是低電平；因 D3B是個(gè)與非門電路，根據(jù)與非門電路原理， D3B 第 4 腳為高電平， D3B 第 3腳應(yīng)為低電平，但實(shí)際測(cè)得 D3B第 4腳為高電平， D3B第 3腳也是高電平，亦即集成塊 D4第 13腳為高電平。但測(cè)集成塊 D4第 2腳卻為低電平。這相互矛盾，根據(jù)集成 D4 為 74HCTLS77型號(hào)的原理可知，集成塊 D4第 13腳和第 2 腳的電位應(yīng)一致（零伏）。換上好的 112 板測(cè)得集成塊 D4 第 13 腳為低電平， D4第 2腳也為低電平。故判斷集成塊 D4壞了， 更換集成塊 D4，故障解除。 方位變化小時(shí)讀數(shù)一直不變 故障現(xiàn)象 ： 目標(biāo)移動(dòng)變化慢時(shí)，雷達(dá)方位角讀數(shù)不隨之變化。 分析 ：在高空風(fēng)比較小的季節(jié)，特別是在平流層的下層，雷達(dá)跟蹤氣球時(shí)，其方位角、仰角變化會(huì)很小。由于天線變化的傳動(dòng)是由齒輪來(lái)完成的，當(dāng)方位角、仰角變化很小時(shí)，齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度就很慢，其移動(dòng)的間距就很小，如果齒輪間的吻合不好，或者說(shuō)它們之間留有空隙，此時(shí)，兩齒輪的傳動(dòng)沒(méi)達(dá)到最佳狀態(tài)，就會(huì)造成雷達(dá)讀數(shù)沒(méi)有隨氣球的較小移動(dòng)而改變，表現(xiàn)為讀數(shù)長(zhǎng)時(shí)間不變化，此現(xiàn)象對(duì)方位角的影響尤其明顯。 維修的方法 是： 打開(kāi)天線座，卸下同步方位齒輪，用一字螺絲起把上下兩個(gè)齒輪對(duì)齊，再用一根細(xì)銅線將其固定好。再將同步輪系按拆下前的位置裝上，擰上四個(gè)內(nèi)六角螺絲，先不要擰得太緊。將雙片齒輪與同步齒輪靠緊，使兩齒輪間不要有間隙。可兩人配合，一人頂緊同步輪系，一人將內(nèi)六角螺絲擰緊，注意上螺絲時(shí)應(yīng)對(duì)角擰緊。將同步機(jī)軸夾板上的兩個(gè)螺絲擰緊，這時(shí)同步機(jī)軸應(yīng)沒(méi)有大的竄動(dòng)。此時(shí)，可以用尖嘴鉗將雙片齒輪上的那根銅線拆掉。注意拆時(shí)不要損傷齒輪，還要注意在銅線拆除之前，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)動(dòng)天線。同步輪系安裝完畢后，需對(duì)方位角度指示做粗精搭配檢查，最后再對(duì)方位重 新進(jìn)行標(biāo)定。 仰角驅(qū)動(dòng)箱 E報(bào)警 故障現(xiàn)象 ：放球前雷達(dá)天線對(duì)準(zhǔn)探空儀并將天控打?yàn)樽钥貢r(shí)，或施放后的某時(shí)刻開(kāi)始，仰用驅(qū)動(dòng)箱 E不斷報(bào)警，此時(shí)天線不自動(dòng)跟蹤，或陡升、或劇降，“放球軟件”故障顯示為“仰角驅(qū)動(dòng)模塊”故障，各電路插板顯示正常。反復(fù)重啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)箱開(kāi)關(guān)，故障現(xiàn)象時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，檢查所有電纜插頭及插座未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，打開(kāi)驅(qū)動(dòng)箱箱蓋，模塊顯示數(shù)字為“ 20”。 分析 ：此乃匯流環(huán)故障的表現(xiàn)。由于匯流環(huán)與刷架之間摩擦產(chǎn)生的粉末不能自然掉落， 并與塵埃及水汽混合成污垢，在某處或某角度，匯流環(huán)與刷架之間形成一道屏障，當(dāng)天 線轉(zhuǎn)到該角度時(shí)出現(xiàn)電路接觸不良，造成天控系統(tǒng)工作不正常，導(dǎo)致以上故障出現(xiàn)。 11 故障的排除 ：打開(kāi)天線座門，旋下高壓傳輸電纜，將刷架卸下，用酒精精心清洗匯流環(huán)及刷架。 建議 ：由于該故障為匯流環(huán)與刷架之間的吻合程度有關(guān)，當(dāng)元件使用的材料或元件使用時(shí)間長(zhǎng)后，磨損老化，以致其吻合不好。清洗只是權(quán)宜之計(jì)，要想徹底根除故障，更換整塊匯流環(huán)或刷架才是根本。 系統(tǒng)無(wú)探空脈沖和探空信號(hào)顯示 故障表現(xiàn) ：在基值測(cè)定時(shí)或正常施放后，雷達(dá)示波器上忽然無(wú)四條亮線顯示，電腦界面上放球軟件也無(wú)“探空脈沖信號(hào)” 移動(dòng)，無(wú)探空信號(hào)、 或 有凹口亮點(diǎn)，或沒(méi)有。由于未收到探空信號(hào)，因此后續(xù)資料無(wú)法采集，工作無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。 分析 ：值班員常把此現(xiàn)象疑為探空儀故障。如果雷達(dá)跟蹤正常，表明探空儀故障的可能性小。反之也不要太快斷下結(jié)論。一般情況下， GTS1 型數(shù)字式探空儀，探空、測(cè)風(fēng)兩路通道極少同時(shí)出現(xiàn)故障。因?yàn)?無(wú)“探空脈沖信號(hào)”，表示 雷達(dá)的氣象譯碼不正常，如果“ 微機(jī)、雷達(dá)通信” 也無(wú)指示，更有可能懷疑為雷達(dá)故障。應(yīng)及時(shí)檢查與此類現(xiàn)象有密切關(guān)系的雷達(dá)部位及元件，例 如： 中頻通道輸入電纜是否松動(dòng)；中頻電纜是否斷路、損壞；高放盒正常與否；天饋、前置高放、高頻組 件、中頻通道盒、 111 板 工作是否正常。據(jù)了解中頻通道盒（及其 輸入電纜松動(dòng)） 和 111板比較容易有問(wèn)題。 據(jù)此， 對(duì)這些部位進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)連接中頻通道盒電纜接頭松動(dòng)。 排除故障 ：把松動(dòng)的中頻通道盒電纜接頭旋緊接好，故障消失。 四條亮線不清晰，對(duì)比觀測(cè)不合格 故障表現(xiàn) ：在一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)多次做對(duì)比觀測(cè)不合格。 分析 ： 對(duì)比觀測(cè)是檢查和衡量雷達(dá)探測(cè)精度指標(biāo)是否符合規(guī)定要求、標(biāo)定是否正確的重要手段 。 故障出現(xiàn)之前雷達(dá)各部件的安裝、標(biāo)定均合格的，并且經(jīng)常用拋瞄鏡對(duì)固定目標(biāo)物進(jìn)行檢查，也都為合格。 首先懷疑經(jīng)緯儀 安裝架設(shè)是否合格，因此反復(fù)對(duì)經(jīng)緯儀的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了檢查，確認(rèn)合格后并重新做對(duì)比觀測(cè)，但雷達(dá)仍然不合格。繼而懷疑經(jīng)緯儀讀數(shù)裝置可能存在問(wèn)題，故調(diào)來(lái)一臺(tái)新的經(jīng)緯儀重新進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)，但問(wèn)題依然存在。排除了經(jīng)緯儀的問(wèn)題，轉(zhuǎn)向全面檢查雷達(dá)的各項(xiàng)參數(shù)，最后發(fā)現(xiàn)在正常觀測(cè)時(shí)氣球稍微偏移在 L波段雷達(dá)天線拋瞄鏡視線的下方，表明雷達(dá)電軸與光軸（或機(jī)械軸）很可能不一致，問(wèn)題應(yīng)出在和差箱部分。 排除故障 ：打開(kāi)和差箱，發(fā)現(xiàn)由于漏水導(dǎo)致下調(diào)相器開(kāi)關(guān)管局部短路；經(jīng)清除和差箱內(nèi)部積水，烘干各元件，更換開(kāi)關(guān)管，重新對(duì)雷達(dá)光軸、電軸做一致性調(diào) 整，故障排除。 建議 ：由于 L波段雷達(dá)和差箱安裝在天線中部，暴露在外無(wú)任何遮擋物，所以極易發(fā)生漏水現(xiàn)象，特別是南方地區(qū)，雨水較多，更應(yīng)注意防漏水。打開(kāi)和差箱進(jìn)行維護(hù)和修理后，要注意檢查蓋子是否蓋好，每顆螺絲是否上緊。方便的話，可用防水膠把和差箱外縫隙封上。注意檢查天線座上各電纜接頭是否有漏水現(xiàn)象或漏水的可能。最好全部進(jìn)行防水處理。 天線搖動(dòng)時(shí)，雷達(dá)方位讀數(shù)不變化或亂跳 故障現(xiàn)象 ：正常跟蹤觀測(cè)時(shí)，方位讀數(shù)不變化或亂跳。 分析過(guò)程 ：首先檢查各通道及接頭，無(wú)異常。由于該故障主要為方位角數(shù)字變化不正確，而方 位的軸角轉(zhuǎn)換由一塊 11— 8印制插板完成，因此更換了 11— 8板，但無(wú)結(jié)果。又因?yàn)樘炀€的方位軸轉(zhuǎn)動(dòng)，是通過(guò)同步輪來(lái)帶動(dòng)精、粗兩個(gè)自整角機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；緊接著檢查精、粗同步機(jī)，其工作正常。最后疑問(wèn)集中在方位角粗精搭配上，即 11— 8板上的撥碼開(kāi)關(guān)，由于精、粗自整角機(jī)安裝的隨機(jī)性，其零點(diǎn)不一定正好對(duì)準(zhǔn)，甚至相差很大，這樣角度數(shù)據(jù)在天線全程轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)不連續(xù)甚至有很大的跳動(dòng)。為此，在軸角轉(zhuǎn)換板上設(shè)置了 一 精、粗搭配拔盤(pán)開(kāi)關(guān)（ 8位），拔動(dòng)其中的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)，使精、粗達(dá)到良好的搭配。 故障排除 ：調(diào) 11— 8號(hào)板調(diào)撥碼條，使之搭配 好，故障消失。 具體的操作方法：將軸角轉(zhuǎn)換板上的開(kāi)關(guān) S1 拔向“ ON”的一邊，此時(shí)計(jì)算機(jī)屏幕上的角度顯示為“ ”，其中小數(shù)點(diǎn)左側(cè)為粗讀數(shù)，右側(cè)為精讀數(shù)。在天線低速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 12 如果搭配良好的話，粗讀數(shù)減精讀數(shù)的差值（粗必須大于精）應(yīng)不超過(guò) 20，否則就需調(diào)整拔盤(pán)開(kāi)關(guān)，直至搭配合適為止。搭配完以后，將開(kāi)關(guān) S1拔回原位置，使測(cè)角顯示正常工作。 小結(jié) ：此故障來(lái)得蹊蹺，到目前生產(chǎn)商的專家也沒(méi)能說(shuō)出故障的所以然 —— GFE（ L） 1型二次測(cè)風(fēng)雷達(dá)維護(hù)維修手冊(cè)中寫(xiě)明“精、粗搭配的工作在雷達(dá)出廠前已全部做好，只有在以后的檢 修、維護(hù)過(guò)程中，更換自整角機(jī)或拆卸重新安裝時(shí)，才需做此工作?！币簿褪钦f(shuō)，沒(méi)有“更換自整角機(jī)或拆卸重新安裝時(shí)”該處是不會(huì)有問(wèn)題的；這與臺(tái)站“未更換改動(dòng)相關(guān)配置的情況下、 在不長(zhǎng)的使用時(shí)間里連續(xù)出這種現(xiàn)象”的實(shí)際情況有明顯的出入。被迫采取人工調(diào)整“粗精搭配”方法來(lái)解決這種故障看起來(lái)似乎治標(biāo)不治本，但目前也只能如此。 通過(guò)這兩次“事件”得出的經(jīng)驗(yàn)是：當(dāng)有雷達(dá)測(cè)角讀數(shù)不變化或亂跳，且粗讀數(shù)減精讀數(shù)的差值（粗必須大于精）超過(guò) 20時(shí)，應(yīng)該是粗精搭配出了問(wèn)題，應(yīng)迅速調(diào)整搭配，以免造成重、遲放球或缺測(cè)事故。 跟蹤過(guò) 程中目標(biāo)偏離，造成無(wú)信號(hào)或信號(hào)很弱 故障現(xiàn)象 ： 2020年 1月 9日觀測(cè)，目標(biāo)跟蹤中途出現(xiàn)跑球（慢慢偏離目標(biāo)），偏離后（偏離不很遠(yuǎn)就）伴有無(wú)探空訊號(hào)（或很弱）現(xiàn)象，當(dāng)用手動(dòng)跟上目標(biāo)后，換上天控自動(dòng)，雷達(dá)不能自動(dòng)跟蹤。 檢修過(guò)程 ： 10日，拔插 117板，換上 118板。 11日測(cè)量了 5伏電壓正常（ ），換 111板及 116板（換下 53750440B），觀測(cè)結(jié)束后，清洗匯流環(huán)，更換中頻通道盒（換下 53750440B）、 117（換下 53750440B）板、 118（換上 63750440A）板 。經(jīng)過(guò)多次調(diào)試后，故障消失。 事后體會(huì) ：通過(guò)甄別，各板卡、元件都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；最后斷定故障的原因很可能是連接中頻通道盒的插頭尾部塞頭松動(dòng)造成的。 放球后一分鐘內(nèi)快速過(guò)頂造成雷達(dá)卡死 故障現(xiàn)象 ：正常施放，球出手后直往雷達(dá)天線方向快速移動(dòng)造成快速過(guò)頂；當(dāng)仰角升到85176。以上后雷達(dá)卡死、電機(jī)驅(qū)動(dòng)箱 — E燈（仰角）或 — A燈（方位）顯示紅燈。 故障排除 ： 先關(guān)閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)箱開(kāi)關(guān)，然后再迅速開(kāi)啟此開(kāi)關(guān)，雷達(dá)一般可以恢復(fù)動(dòng)作。還有一種可能，是氣球快速過(guò)頂時(shí)雷達(dá)信號(hào)和探空儀信號(hào)失配、天線開(kāi)始自動(dòng)四處搜索，當(dāng)找不到時(shí) 就會(huì)停住不動(dòng)，也造成“卡死”的假象。遇到這種情況，最